بدون جراحة.. فك تشفير الكلام من نشاط الدماغ

طور باحثون أمريكيون طريقة غير جراحية لفك تشفير الكلام من نشاط الدماغ، مما قد يسمح لأولئك غير القادرين على التحدث بنقل أفكارهم عبر واجهة الكمبيوتر، وتدمج طريقتهم المقترحة بين استخدام تقنية التصوير والتعلم الآلي.

ووفقا للعلماء، الهدف الرئيسي للدراسة هو استكشاف طريقة بديلة غير جراحية لفك تشفير تمثيلات الكلام.

وأشار الباحثون إلى أنهم قاموا بتطوير نظام ذكاء اصطناعي ودربوه على تحليل صور تخطيط الدماغ المغناطيسي، والتنبؤ بالكلام من خلال نشاط الدماغ المسجل فيه، ويتكون نظام الذكاء الاصطناعي الخاص بهم من وحدتين رئيسيتين، يطلق عليهما اسم 'وحدة الدماغ ووحدة الكلام'، وتم تدريب وحدة الدماغ على استخلاص المعلومات من نشاط الدماغ البشري المسجل باستخدام تخطيط الدماغ المغناطيسي، ومن ناحية أخرى تحدد وحدة الكلام تمثيلات الكلام التي سيتم فك تشفيرها.

وقام الفريق بتقييم نهجهم المقترح في دراسة أولية شملت /175/ مشاركا، وطلب من هؤلاء المشاركين الاستماع إلى قصص قصيرة مروية وجمل منطوقة معزولة، بينما تم تسجيل نشاط أدمغتهم باستخدام تخطيط الدماغ المغناطيسي، أو تقنية بديلة تعرف باسم تخطيط كهربية الدماغ.

وقال جان ريمي كينغ، عالم الأبحاث: 'بعد السكتة الدماغية أو مرض الدماغ، يفقد العديد من المرضى قدرتهم على الكلام، وفي العامين الماضيين تم تطوير أعضاء اصطناعية عصبية وهو جهاز يزرع عادة في القشرة الحركية للمرضى، ويمكن استخدامه من خلال الذكاء الاصطناعي للتحكم في واجهة الكمبيوتر، ومع ذلك هذا الاحتمال لا يزال يتطلب إجراء عملية جراحية في الدماغ، وبالتالي لا يخلو من المخاطر، بالإضافة إلى الحاجة إلى إجراءات جراحية، تعتمد معظم الأساليب المقترحة لفك تشفير الكلام على الأقطاب الكهربائية المزروعة، ويعد ضمان الأداء الصحيح لهذه الأقطاب الكهربائية لأكثر من بضعة أشهر أمرا صعبا'. وأضاف: 'بدلا من استخدام الأقطاب الكهربائية داخل الجمجمة، نستخدم تخطيط الدماغ المغناطيسي، وهذه تقنية تصوير تعتمد على جهاز غير جراحي يمكنه التقاط أكثر من ألف لقطة. وتابع كينغ 'لقد فوجئنا بأداء فك التشفير الذي تم الحصول عليه، في معظم الحالات، ويمكننا استرجاع ما يسمعه المشاركون وإذا أخطأ جهاز فك التشفير فإنه يميل إلى أن يكون مشابها لغويا للعبارة المستهدفة، وتمت مقارنة نظام فك تشفير الكلام الذي اقترحه الفريق بشكل إيجابي مع مختلف الأساليب الأساسية، مما يسلط الضوء على قيمته المحتملة للتطبيقات المستقبلية'.