الباحثون يبتكرون أطرافا اصطناعية عصبية يمكنها قراءة موجات الدماغ للمرضى المصابين بالشلل غير اللفظي

الأطراف الاصطناعية العصبية التي يمكنها قراءة موجات الدماغ للمرضى المصابين بالشلل غير اللفظي . (الصورة: وثيقة. جامعة كاليفورنيا )

تم إنشاء جهاز جديد من قبل باحثين يمكنه تحليل موجات الدماغ من المرضى الذين يعانون من شلل غير لفظي وتحويلها إلى جمل على شاشة الكمبيوتر في الوقت الفعلي.

آلة "قارئ العقل"  هذه قادرة على فك تشفير نشاط الدماغ عندما يحاول شخص ما سرا تهجئة الكلمات صوتيا لإنشاء جمل كاملة.

يقول الخبراء إن أداة الكلام بالأطراف الاصطناعية العصبية لديها القدرة على استعادة التواصل مع الأشخاص غير القادرين على التحدث أو الكتابة بسبب الشلل.

 وقد أظهرت دراسات سابقة أن أنظمة مماثلة قادرة على فك تشفير ما يصل إلى 50 كلمة.

ومع ذلك ، يقتصر هذا فقط على مفردات معينة ويجب على المشاركين السعي جاهدين لنطق الكلمات بصوت عال ، الأمر الذي يتطلب جهدا كبيرا ، نظرا لشللهم.

لذلك ، صمم إدوارد تشانغ وزملاؤه في جامعة كاليفورنيا طرفا اصطناعيا عصبيا قادرا على ترجمة نشاط الدماغ إلى أحرف مفردة لتهجئة جمل كاملة في الوقت الفعلي.

ثم أظهروا استخدامه في شخص لديه اتصال محدود بسبب الشلل الصوتي والطرفي الشديد.

وسع المؤلفون النهج السابق ليشمل مفردات أكبر من خلال تصميم أنظمتهم لفك تشفير نشاط الدماغ المرتبط بالأبجدية الصوتية.

في الاختبار، تمكن الجهاز من فك تشفير نشاط الدماغ للمتطوعين أثناء محاولتهم التحدث بصمت كل حرف صوتيا لإنتاج جمل من مفردات من 1152 كلمة بمعدل 29.4 حرفا في الدقيقة، ومتوسط معدل خطأ الأحرف 6.13 في المئة.

في تجارب أخرى ، وجد المؤلفون أن النهج المعمم لمفردات كبيرة تحتوي على أكثر من 9000 كلمة ، بلغ متوسط معدل الخطأ 8.23 في المائة.

ويقولون إن النتائج تظهر إمكانية قيام الأطراف الاصطناعية العصبية للكلام التي يتم التحكم فيها سرا بتوليد جمل من خلال نهج قائم على الإملاء باستخدام كلمات الشفرة الصوتية.

من بين الجمل التي تمت ترجمتها بنجاح "صباح الخير" و "يجب أن تمزح" و "ماذا تقصد" و "أعتقد أن هذا جيد جدا" و "سأتحقق من ذلك".

هناك بعض الأخطاء البسيطة في بعض الجمل ، بما في ذلك "من الجيد أن ألتقي بك" والتي تترجم إلى "سأتركك".

ولكن على الرغم من نجاح الجهاز ، يحذر الباحثون من أن هناك حاجة إلى مزيد من العمل لإظهار ما إذا كان يمكن استخدام هذا النهج بنجاح في المزيد من المشاركين.

مثل هذا الطرف الاصطناعي العصبي هو أداة تساعد أو تستعيد الوظائف المفقودة نتيجة لتلف الجهاز العصبي.

وعادة ما يعتمدون على الرقائق المزروعة في دماغ المستخدم أو الأقطاب الكهربائية الموضوعة في فروة الرأس ، بحيث يمكن قراءة الإشارات من الدماغ بواسطة الجهاز الاصطناعي نفسه.

أحد الأمثلة على ذلك هو غرسة القوقعة الصناعية ، وهي عبارة عن أداة سمعية صغيرة يتم تثبيتها تحت الجلد خلف الأذن أثناء الجراحة.

"توضح هذه النتائج الجدوى السريرية لبدلة عصبية للكلام يتم التحكم فيها سرا لتوليد جمل من مفردات كبيرة من خلال نهج قائم على الإملاء ، مكملا المظاهرات السابقة لفك تشفير الكلمات الكامل المباشر" ، كتب الباحثون في ورقتهم البحثية ، التي استشهدت بها صحيفة ديلي ميل. تم نشر تفاصيل حول الجهاز الجديد في مجلة Nature Communications.