ایمپلنت مغزی که قادر به خواندن افکار و تبدیل آنها به گفتار است

به گزارش مجله خبری نگار، این سیستم به عنوان یک شناسه گفتار داخلی عمل می‌کند و توسط محققانی از چندین موسسه در سراسر ایالات متحده توسعه داده شده است. در آزمایش‌های انجام شده بر روی چهار داوطلب مبتلا به فلج شدید، این سیستم تا ۷۴٪ دقت در ترجمه افکار به گفتار قابل شنیدن را به دست آورد.

پتانسیل این دستاورد در کمک به افراد دارای اختلالات گفتاری یا حرکتی برای برقراری ارتباط با اثربخشی بی‌سابقه نهفته است، اگرچه برای بهبود دقت و شخصی‌سازی سیستم، کار بیشتری لازم است.

رابط‌های مغز و رایانه قبلی بر فعالیت مغزی متکی بودند که هنگام تلاش فرد فلج برای صحبت کردن یا نوشتن ایجاد می‌شد، حتی اگر بدن او قادر به انجام آن عمل نبود، در حالی که این فناوری جدید به منبع اصلی تفکر نزدیک‌تر می‌شود.

بنجامین مشید-کراسا، دانشمند علوم اعصاب دانشگاه استنفورد، می‌گوید: «اگر به جای تلاش برای صحبت کردن، فقط به صحبت کردن فکر کنید، این کار برای افراد آسان‌تر و سریع‌تر خواهد بود.»

این سیستم جدید رابط مغز و کامپیوتر بر پایه یک ایمپلنت طراحی شده است که فعالیت عصبی را اندازه‌گیری کرده و الگو‌های مربوط به واحد‌های گفتاری به نام واج‌ها را تشخیص می‌دهد. سپس می‌توان این واحد‌ها را برای تشکیل جملات ساخت.

از فناوری یادگیری ماشینی برای آموزش سیستم استفاده شد تا سیگنال‌های مغزی را با کلماتی که چهار شرکت‌کننده در مورد آنها فکر می‌کردند، به ویژه در ناحیه قشر حرکتی مغز که مسئول حرکت (از جمله صحبت کردن) است، مرتبط کند.

محققان دریافتند که بین الگو‌های مغزی خاص، زمانی که داوطلبان سعی در صحبت کردن داشتند (که شامل سیگنال‌های مرتبط با انقباض عضلات می‌شود) و زمانی که آنها صرفاً کلمات و عبارات را بدون انقباض عضلات تصور می‌کردند، همپوشانی وجود دارد.

با وجود این همپوشانی، سیگنال‌ها را می‌توان از یکدیگر تشخیص داد. با استفاده از یک پایگاه داده زبانی که به پیش‌بینی کلمات مورد انتظار کمک می‌کند (برای مثال، بعد از کلمه "نوشیدنی"، "آب" یا "قهوه" می‌آید)، دقت حدس زدن افزایش می‌یابد. به این ترتیب، سیستم توانست بیش از ۱۲۵۰۰۰ کلمه را فقط با فکر کردن در سکوت درک کند.

فرانک ویلت، دانشمند علوم اعصاب استنفورد، می‌گوید هنوز راه درازی در پیش است و خاطرنشان می‌کند: «این سیستم اغلب از حداکثر دقت ۷۴٪ عقب مانده است. با این حال، با استفاده از فناوری بهبود یافته کاشت و نقشه‌برداری از بخش‌های بزرگتر مغز برای تشخیص سیگنال‌های فکری، محققان اطمینان دارند که این سیستم می‌تواند طی چند سال آینده به سرعت بهبود یابد.»

ویلت در پایان می‌گوید: «آینده رابط‌های مغز و کامپیوتر روشن است. این کار امید واقعی می‌دهد که رابط‌های مغز و گفتار روزی بتوانند ارتباط را با روانی، طبیعی بودن و راحتی مشابه سطح مکالمه روزمره بازیابی کنند.»