عندما تتحدث، يرسل عقلك إشارات إلى شفتيك ولسانك وفكك وحنجرتك، تعمل معا لإنتاج الأصوات المطلوبة.
يقول العلماء في سان فرانسيسكو أنهم استخدموا هذه الإشارات الدماغية لإنشاء جهاز قادر على نطق عبارات كاملة.
يمثل البحث خطوة نحو نظام قادر على مساعدة الأشخاص المصابين بعجز شديد على التحدث، وقد تساعد في إنشاء أدوات تسمح لأي شخص بإرسال نص مباشرة من الدماغ.
قام فريق بقيادة جراح الأعصاب إدوارد تشانغ من جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو بتسجيل من أدمغة خمسة أشخاص مصابين بالصرع، كانوا يخضعون بالفعل لجراحة في المخ، حيث تحدثوا من قائمة تضم 100 جملة.
عندما قام فريق تشانغ في وقت لاحق بتغذية الإشارات إلى نموذج حاسوبي للنظام الصوتي البشري، أنتج خطابا مركبا كان نصفه واضحا.
عينة من الكلام الناتج عن فك رموز إشارات دماغ المريض.
يقول تشانغ: “إننا نستغل أجزاء الدماغ التي تتحكم في هذه الحركات، فنحن نحاول فك شفرة الحركات بدلا من الكلام مباشرة”.
في تجربة تشانغ، تم تسجيل الإشارات باستخدام لوحة مرنة من الأقطاب الكهربائية تسمى مجموعة تخطيط كهربية القلب، أو ECoG، التي تقع على سطح الدماغ.
لاختبار مدى جودة الإشارات التي يمكن استخدامها لإعادة إنشاء ما قاله المرضى، قام الباحثون بإجراء النتائج المركبة للأشخاص الذين تم تعيينهم في Mechanical Turk، وهو موقع التعهيد الجماعي، الذين حاولوا نسخها باستخدام مجموعة من الكلمات المحتملة، ويمكن لهؤلاء المستمعين فهم حوالي 50 إلى 70 ٪ من الكلمات، في المتوسط.
يقول أندرو شوارتز، الباحث في مثل هذه التقنيات في جامعة بيتسبيرج: “ربما يكون هذا أفضل عمل يتم تنفيذه في BCI (واجهات الدماغ الحاسوبية) في الوقت الحالي”.
مقالات سابقة:
علماء ينجحون في تحديد الخلايا العصبية التي تساعد الدماغ على النسيان
إذا كنت تجيد حل الألغاز في صغرك فلن تصاب بالخرف في وقت لاحق من العمر
لم تتطور بعد واجهات الدماغ الحاسوبية بما فيه الكفاية، لمساعدة الأشخاص الذين يعانون من الشلل، على الرغم من أن هذا هو هدف العلماء.
في العام الماضي، بدأ باحث آخر في UCSF في تجنيد أشخاص مصابين بـ ALS، أو مرض لو جيريج، لتلقي غرسات ECoG، وستحاول تلك الدراسة توليف الكلام، وفقا لوصف التجربة، بالإضافة إلى مطالبة المرضى بالتحكم في هيكل خارجي يدعم أذرعهم.
يقول تشانغ إن نظامه الخاص لا يتم اختباره في المرضى. ويظل من غير الواضح ما إذا كان سيعمل للأشخاص غير القادرين على تحريك أفواههم. يقول فريق UCSF إن إعدادهم لم ينجح أيضًا تقريبًا عندما طلبوا من المتحدثين نطق الكلمات بصمت بدلاً من نطقها بصوت عالٍ.
قالت بعض شركات وادي السيليكون إنها تأمل في تطوير برامج قراءة فكرية للنصوص التجارية، ويقول Facebook، إنه يمول الأبحاث ذات الصلة في UCSF ” لإنشاء واجهة الكلام الصامتة الأولى القادرة على كتابة 100 كلمة في الدقيقة”، وفقا لمتحدث رسمي.
ولم يدفع Facebook ثمن الدراسة الحالية ورفض UCSF وصف ما الذي تقوم به الأبحاث الإضافية نيابة عن عملاق الوسائط الاجتماعية، لكن Facebook يقول إنه يرى أن النظام المزروع هو خطوة نحو نوع جهاز المستهلك الذي يريد إنشاءه.
وأضافت الشركة :”يتماشى هذا الهدف تماما مع مهمة UCSF لتطوير بدلة اتصالات قابلة للزرع للأشخاص الذين لا يستطيعون التحدث – وهي مهمة ندعمها، ورغم أن فيسبوك لا تقوم بتطوير منتجات تتطلب أجهزة قابلة للزرع، لكن الأبحاث في UCSF قد تُفيد البحث في التقنيات غير الغازية. ”
يقول تشانغ: “الدراسة التي أجريناها كانت تنطوي على أشخاص يخضعون لجراحة الأعصاب، نحن لا ندرك حقا التكنولوجيا غير الغازية المتاحة حاليا والتي قد تسمح لك بالقيام بذلك من خارج رأسك، ولكن إذا كانت موجودة، فسيكون لها تطبيقات طبية عميقة.”