به گزارش پایگاه خبری تحلیلی ایران زمین، همانطور که محققان در مجله پزشکی نیوانگلند گزارش کردند، این توانایی از یک دستگاه ایمپلنت آزمایشی ناشی می‌شود که سیگنال‌های مغز مرد را رمزگشایی می‌کند.

به نقل از ان‌پی‌آر، این مرد در حال حاضر به دایره ای از لغات با بزرگی 50 کلمه، محدود شده است و قادر است با سرعتی در حدود 15 کلمه در دقیقه، ارتباط برقرار کند؛ که بسیار کندتر از گفتار طبیعی است.

ادوارد چانگ، جراح مغز و اعصاب در دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو، می گوید: «نتیجه حاصل به ما نشان می دهد که این ایده امکان پذیر است. به عقیده من راه طولانی ای برای بهبود و تکامل این تکنولوژی در طول زمان، در پیش رو داریم.»

چتان پانداریناث، استادیار دپارتمان مهندسی پزشکی در دانشگاه اِموری معتقد است، دستگاهی که به افرادی که نمی توانند صحبت کنند، کمک می کند؛ تابا استفاده از مدارهای مغزی که قبلاً برای گفتار استفاده می شده است، با دیگران ارتباط برقرار کنند، در مقایسه با دستگاه های فعلی، طبیعی تر و بی دردسرتر خواهد بود. 

در حال حاضر، افراد فلج که توانایی صحبت کردن را از دست داده‌اند، معمولاً متکی به دستگاه‌هایی هستند که از حرکات چشم یا سر آن ها استفاده می کنند تا کلمه مدنظرشان را لغت به لغت هجی کنند. برخی افراد نیز از دستگاهی استفاده می کنند که به آنها این امکان را می دهد که نشانگر رایانه را با افکار خود کنترل کنند.

تیم پژوهشی چانگ تصمیم گرفتند راه‌حل بهتری برای این مرد که با نام "BRAVO1" شناخته می‌شد بیابند. تا از حریم خصوصی او محافظت کند. این نام به وضعیت او به عنوان اولین بیمار در مطالعه ای با نام "BRAVO"، که مخفف عبارت "رابط کامپیوتر و مغز برای بازیابی توان حرکتی و صوتی"، می باشد.

چانگ می‌گوید "BRAVO1" که در اواخر 30 سالگی خود بسر می برد، از 15 سال پیش که سکته کرده بود فلج شده و توانایی صحبت کردن را از دست داده است.

چانگ تشریح می کند: «سکته مغزی، او را تقریباً در دست‌ها و پاها و همچنین در عضلات دستگاه صوتی‌اش، فلج کرده است؛ اما مناطقی از مغز که زمانی دستورات گفتاری را صادر می کردند، آسیبی ندیده اند.»

نظارت بر سیگنال های مغزی غیرفعال مرتبط با توانایی تکلم در بیمار 

پیش از این، تیم چانگ سیستمی را توسعه داده بود که برای تشخیص سیگنال های مغزی مرتبط با گفتن کلمات خاص طراحی شده بود. آزمایشات نشان داد که این سیستم در افرادی که هنوز قادر به حرکت و صحبت بودند کار می کند.

چانگ می گوید، موفقیت این سیستم در فردی مانند "BRAVO1" قطعی نبود.

او ادامه می دهد: «ما نمی‌دانستیم که آیا دستورات گفتاری در مغز بعد از 15 سال همچنان کار می‌کنند یا خیر. و حتی اگر بتوانیم آن سیگنال‌های مغزی خفته را برای گفتار احیا کنیم، آیا واقعاً می‌توانیم آن‌ها را به کلمات کامل ترجمه کنیم یا خیر؟»

برای کشف این موضوع، تیم  چانگ سنسورهایی را در سطح مغز این مرد کاشتند. سپس با کامپیوترالگوهای فعالیت الکتریکی تولید شده در هنگام تلاش برای ادای 50 کلمه مختلف را مطالعه کردند. این روند ماه ها طول کشید.

هنگامی که "BRAVO1" توانست به صورت قابل اتکایی کلمات را بر روی صفحه نمایش کامپیوتر تولید کند، تیم پژوهشگران، او را به سمت تشکیل جملات، هدایت کردند. آن ها برای کمک به بهبود دقت جملات ایجاد شده، برنامه‌ای را اضافه کردند که محتوای هر کلمه را در حین اضافه شدن به جمله، تجزیه و تحلیل می‌کرد.

این سیستم شبیه نرم افزار پیامک در اکثر تلفن های هوشمند است. چانگ می گوید: «بنابراین، برای مثال، اگر یک کلمه به درستی رمزگشایی نشده باشد، این تابع تصحیح خودکار، می تواند آن را تصحیح کند.»

پس از صرف چندین ماه برای تنظیم کردن سیستم، این مرد توانست هر چهار ثانیه یک کلمه یا تقریباً 15 کلمه در دقیقه تولید کند.

چانگ اشاره می کند: «گفتار عادی در حدود 120 تا 150 کلمه در دقیقه است، بنابراین جای زیادی برای بهبود وجود دارد.»

کریشنا شنوی، استاد دانشکده مهندسی دانشگاه استنفورد، می‌گوید دستگاهی که قادر به رمزگشایی کلمات در مغز است، در نهایت می‌تواند به هزاران نفری که دچار سکته مغزی یا آسیب مغزی شده‌اند کمک کند.

شنوی معتقد است، چنین وسیله ای ممکن است به افراد مبتلا به اسکلروز جانبی آمیوتروفیک یا "ALS"، یک بیماری فلج کننده که در نهایت صحبت کردن را برای فرد مبتلا غیرممکن می سازد، کمک کند.

او ادامه می دهد: «توانایی شناسایی حتی 50 کلمه در مغز، دستاوردی خارق العاده است؛ اما من معتقدم که این فقط نوک کوه یخ می باشد و این 50 کلمه به زودی به 500 و یا حتی 5000 کلمه، تبدیل خواهند شد.»

هرچند تا زمان رسیدن به آن مرحله از پیشرفت تکنولوژی، دستگاه های تشخیص کلمات از طریق امواج مغز، فقط محدود به مکالمات پایه و ابتدایی می باشند.

تفکیک افکار خصوصی و عمومی

شنوی می‌گوید: «در این حین، ایمپلنت‌های مغزی که به افراد اجازه می‌دهند کلمات را تلفظ کنند، بهتر می‌شوند». اوایل امسال، او و یک تیم تحقیقاتی، نتایج مطالعه ای را منتشر کردند، که نشان می‌داد افراد می‌توانند با استفاده از دستگاهی، که سیگنال‌های مغزی را که معمولاً برای نوشتن استفاده می‌شوند رمزگشایی می کند، کلمات را سریع و دقیق هجی کنند.

شنوی می‌گوید: «ما در حال حاضر بسیار بیشتر از 10 یا 20 سال پیش در مورد چگونگی تجزیه و تحلیل افکار برای شناسایی چنین مکالماتی در مغز، می‌دانیم.»

دیوید موزس، محقق دانشگاه کالیفرنیا، سانفرانسیسکو، با شرکت کننده آزمایشی، که فقط با نام "BRAVO1" شناخته می شود، برای اندازه گیری فعالیت مغزش در حین تلاش برای تولید کلمات و جملات، کار می کند.

پانداریناث معتقد است، که این نوع خواندن افکارمی تواند حریم خصوصی افراد را به خطر بیندازد. او می‌گوید که به این دلیل است که دستگاه‌هایی که مستقیماً به مغز متصل می‌شوند، می‌توانند تفکیک افکار خصوصی را از افکاری که برای بیان کردن در جمع انتخاب می‌کنند، برای افراد سخت کند.

او می‌گوید: «ما می‌خواهیم مطمئن شویم، دستگاه‌هایی که توسعه می دهیم، امکان چنین تفکیکی را فراهم کنند؛ تا افراد بتوانند افکار خصوصی خود را بدون ریسک مطلع شدن دیگران از آن ها، داشته باشند.» 

او اضافه می کند: «این فرایند ممکن است با دستگاه هایی که متکی به سیگنال های مغزی که ماهیچه ها را کنترل می کنند، می باشند، آسان تر باشد». این فرضیه به این دلیل مطرح می شود، که این سیگنال‌ها معمولا ارسال نمی‌شوند، مگر اینکه فرد تلاشی آگاهانه برای حرکت کردن، انجام دهد.

منبع: www.npr.org

مترجم: زهرا الهامی