دستگاهی که امواج مغزی بیماران فلج کامل را به جمله تبدیل می‌کند

به گزارش دیلی میل، یک دستگاه ذهن‌خوانی می‌تواند فعالیت مغز را رمزگشایی کند زیرا شخص در سکوت تلاش می‌کند تا واژه‌ها را به صورت آوایی بنویسد تا جملات کامل بسازد.

متخصصان می‌گویند که دستگاه آنها این پتانسیل را دارد که قابلیت برقراری ارتباط را به افرادی بازگرداند که به خاطر ابتلا به فلج کامل نمی‌توانند حرف بزنند یا تایپ کنند.

پژوهش‌های پیشین نشان داده بودند که یک سیستم مشابه قادر به رمزگشایی حداکثر ۵۰ کلمه است اما این دستگاه به واژگان خاصی محدود می‌شد و شرکت‌کننده باید تلاش می‌کرد تا کلمات را با صدای بلند بیان کند که با توجه به فلج بودن شرکت‌کنندگان، به تلاش قابل توجهی نیاز داشت.

"ادوارد چانگ"(Edward Chang) و همکارانش در "دانشگاه کالیفرنیا"(UC)، یک دستگاه جدید طراحی کرده‌اند که می‌تواند فعالیت مغز را به حروف تکی تبدیل کند تا جملات کامل در لحظه بیان شوند. سپس، آنها کاربرد دستگاه را در شخصی نشان دادند که به دلیل فلج شدید صوتی و اندام، ارتباطات محدودی داشت.

پژوهشگران با طراحی سیستم خود برای رمزگشایی فعالیت مغز مرتبط با الفبای آوایی، روش پیشین را به واژگان بزرگ‌تر گسترش دادند. این دستگاه در آزمایش‌ها توانست به رمزگشایی فعالیت مغز داوطلبان بپردازد زیرا آنها سعی داشتند هر حرف را به صورت آوایی بیان کنند تا جملاتی را از منبع شامل ۱۱۵۲ واژه، با سرعت ۲۹.۴ کاراکتر در دقیقه و میانگین خطای ۶.۱۳ درصد تولید کنند.

پژوهشگران در آزمایش‌های بعدی دریافتند که این روش به منبع واژگان بزرگتری حاوی بیش از ۹۰۰۰ کلمه تعمیم می‌یابد که میانگین خطای آن ۸.۲۳ درصد است. آنها گفتند که نتایج این آزمایش، پتانسیل دستگاه را برای تولید جملات از طریق یک روش مبتنی بر هجی کردن با استفاده از کلمات رمزی آوایی نشان می‌دهد.

جملاتی که با موفقیت رمزگشایی شدند، عبارتند از "صبح بخیر"، "شوخی می‌کنی"، "منظورت چیست"، "فکر می‌کنم خیلی خوب است" و "بررسی خواهم کرد".

چند خطای جزئی در برخی از جملات وجود داشت؛ از جمله این که "خوشحالم که می‌بینمت" پس از رمزگشایی به "من تو را ترک می‌کنم" تبدیل شد.

به رغم موفقیت این دستگاه، پژوهشگران هشدار دادند که برای نشان دادن موفقیت این روش در تعداد بیشتری از شرکت‌کنندگان، به بررسی بیشتری نیاز است.

دستگاه‌هایی از این دست، به جبران عملکرد از دست رفته ناشی از آسیب به سیستم عصبی کمک می‌کنند یا آن را بازیابی می‌کنند. این دستگاه‌ها معمولا یا به تراشه‌ای که در مغز کاربر کاشته می‌شود یا به الکترودهایی که روی پوست سر گذاشته می‌شوند، تکیه می‌کنند تا سیگنال‌های مغز توسط دستگاه خوانده شوند. یک نمونه از این پیشرفت‌ها، کاشت حلزون است که در آن، یک دستگاه شنوایی کوچک هنگام جراحی زیر پوست پشت گوش قرار می‌گیرد.

پژوهشگران در مقاله این پژوهش نوشتند: این نتایج، قابلیت بالینی یک پروتز عصبی گفتاری کنترل‌شده را برای تولید جملات از طریق روشی مبتنی بر هجی کردن نشان می‌دهند که مکمل دستگاه‌های پیشین رمزگشایی مستقیم تمام‌کلمه‌ای است.

این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.