إشارات الدماغ تمنح قراءة واضحة لكلام البكم

اكتشف العلماء طريقة تحوّل إشارات الدماغ إلى كلمات وجمل منطوقة، مما يساعد فاقدي القدرة على الكلام أو الإيماء، على تركيب جمل كاملة ويسهل فهمهم من قبل الآخرين، وذلك حسبما ذكره فريق من جامعة كاليفورنيا. تفاصيل ص17
آلية العمل
01 وضع أقطاب كهربائية على أدمغة المرضى
02 الحاسوب يفك إشارات الدماغ للسان والشفاه والفك والحنجرة
03 الحاسوب يتولى استخدام الإشارات لتركيب الكلام
------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
اكتشف العلماء طريقة لتحويل إشارات الدماغ إلى كلمات وجمل منطوقة وهذه الطريقة قد تساعد الأشخاص الذين خسروا القدرة على الكلام أو الإيماء، وذلك بحسب ما ذكر فريق من جامعة كاليفورنيا، في صحيفة Nature. حيث اكتشف الفريق الذي قام بالتجربة أن الحاسوب تعلم كيف يفك إشارات الدماغ ويستخدمها من أجل تركيب الكلام، ويسهل من فهمه على الآخرين، حسب ما نشر على موقع npr.org .
طريقة الأحرف
قال بروفيسور الهندسة بجامعة Brown الدكتور لي هوشبرج: «إن إيجاد طريقة لاسترجاع الكلام هي أحد أصعب التحديات في العلوم العصبية».
وحاليًا الأشخاص المشلولون والذين لا يستطيعون الكلام أو الإيماء عادةُ يعتمدون على حركات الأعين أو مؤشر الحاسوب الذي يتحكم به الدماغ من أجل التواصل، وهذه الطرق تسمح بذكر الكلمات حرفا حرفا.
ولكن هذه الطريقة ليست فعالة للتواصل، كما قال الباحث في هذه الدراسة جرّاح الأعصاب في جامعة كاليفورنيا الدكتور إدوارد تشانج: «إن هذه الطريقة تسمح للشخص أن يكتب أقل من 10 كلمات في الدقيقة، مقارنةً بنطق حوالي 150 كلمة في الدقيقة بالكلام الطبيعي».
النشاط الدماغي
قام تشانج وفريق من العلماء بالبحث عن طريقة لجعل المرضى المشلولين يخرجون كلمات وجملا كاملة وكأنهم يتحدثون. وذلك عن طريق دراسة خمسة من المتطوعين يعانون من صرع شديد، وكجزء من علاجهم تم وضع أقطاب كهربائية على سطح أدمغة المرضى بشكل مؤقت، بحيث تسمح الأقطاب الكهربائية لهؤلاء الأطباء أن يحددوا المناطق الدماغية التي تسبب نوبات الصرع، كما أن الأقطاب الكهربائية منحت الفريق طريقة لدراسة النشاط الدماغي المرتبط بالتحدث.
نتائج البحث
قام المتطوعون بقراءة مئات الجمل بصوت عالٍ في نفس الوقت الذي قام فيه العلماء بتسجيل الإشارات من مراكز الكلام بالدماغ، والتي تتحكم بالعضلات في اللسان والشفاه والفك والحنجرة، وبعد ذلك تعلم الحاسوب كيف يفك هذه الإشارات ويستخدمها من أجل تركيب الكلام.
فنجد أن الفريق كان مصدومًا من مدى وضوح وطبيعة محاكاة الكلام. كما أن فحص المتطوعين كشف أنهم استطاعوا فهم ما كان الحاسوب يقوله في ذلك الوقت.
فنجد أن التكنولوجيا لا تحاول فك أفكار الشخص، ولكن بدلًا من ذلك فكت إشارات الدماغ التي ينتجها عندما يحاول الشخص التكلم. وهذه الطريقة مماثلة للطريقة التي سمحت للأشخاص المشلولين أن يتحكموا بذراع روبوتية عن طريق الادّعاء أنهم يحركون ذراعهم.
خطط مستقبلية
يطمح تشانج في تجربة الطريقة قريبًا في المرضى الذين قد خسروا القدرة على الكلام. عبر مبادرة تسمى ب BRAIN Initiative التابعة لمعاهد الصحة الوطنية والتي كانت هي الجهة الممولة الرئيسية لهذه الدراسة. وفي الوقت الراهن، تمثل الدراسة تقدمًا رئيسيًا في تحويل النشاط الدماغي إلى كلام، كما قال العلماء. كما أن الجهود السابقة في تحويل إشارات الدماغ إلى كلام قد كانت أقل وضوحًا وتطلبت قوة حاسوبية أكثر. وتضيف هذه الدراسة دليلًا أن استرجاع الكلام الطلق لهؤلاء الناس قد يكون أمرًا ممكنًا في يومٍ من الأيام.
و قال هوشبرج إن الجهود السابقة لتحويل إشارات الدماغ إلى خطاب كانت أقل وضوحا، وتطلبت المزيد من القوة الحاسوبية، واصفا لحظة سماعة ترجمة الحاسوب لإشارات الدماغ بقوله: «لقد استمعت إليه وعيناي مغلقتان، وما سمعته كان شيئا يمكن التعرف عليه باعتباره خطابا».
وأنه كطبيب، غالبا ما يواجه المرضى، الذين سيستفيدون من جهاز يعتمد على هذه التقنية، موضحا أنه يرى أشخاصا ربما كانوا يمشون ويتحدثون بالأمس، واليوم نتيجة لسكتة دماغية جذعية في الدماغ لم يتمكنوا فجأة من التحرك وغير قادرين على الكلام، وأن الأشخاص المصابين بمرض ALS أو مرض لو جيهريج يفقدون هذه القدرات أيضا، وبعض الأشخاص الذين يولدون يعانون من الشلل الدماغي الوخيم يجدون صعوبة كبيرة في التحدث.
فهذه الدراسة تضاف إلى الأدلة على أن استعادة الكلام بطلاقة لهؤلاء الناس سيكون ممكنا يوما ما، «ولكن لا يزال هناك الكثير من الأبحاث، والبحث السريري بشكل خاص، ومع ذلك فإن المجال يتقدم بسرعة ملحوظة.
واختتم هوشبرج حديثة قائلا: «قبل بضع سنوات، توقع العلماء أن الأمر سيستغرق عقودا، لتحويل إشارات الدماغ إلى خطاب واضح، والآن يمكن قياس الفاصل الزمني بالسنوات».