بازیابی قدرت تکلم دو زن با رابط‌ مغز و رایانه

به گزارش گروه دانش و فناوری، در تلاشی پیشگامانه، پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو، برکلی و استنفورد با همکاری شرکتی به نام اسپیچ گرافیکس(Speech Graphics) یک سیستم ارتباطی پیشگامانه ابداع کرده‌اند که به دو زن فلج شده در اثر سکته مغزی و یک بیماری عصبی اجازه می‌دهد آزادانه از طریق یک آواتار دیجیتالی که با رابط مغز و رایانه آن را کنترل می‌کند، صحبت کند.

رابط‌های مغز و رایانه(BCI) دستگاه‌هایی هستند که سیگنال‌های آنالوگ تولید شده توسط ماده خاکستری مغز را دریافت می‌کنند و آنها را به سیگنال‌های دیجیتالی تبدیل می‌کنند که رایانه‌ها آن را درک می‌کنند.

پژوهشگران برای این مطالعه به رهبری دکتر ادوارد چانگ، رئیس جراحی مغز و اعصاب دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو، ابتدا یک آرایه الکترود 253تایی را در مرکز گفتار مغز بیماری که دچار سکته مغزی شده بود، کاشتند.

این آرایه سیگنال‌های الکتریکی را که مسئول به حرکت درآوردن ماهیچه‌های فک، لب‌ها و زبان هستند، نظارت و ضبط کردند و در عوض، آنها را از طریق یک کابل در جمجمه‌ بیمار به بانکی از پردازنده‌ها منتقل کردند.

این مجموعه محاسباتی یک هوش مصنوعی یادگیری ماشینی را در خود جای داده بود که طی چند هفته آموزش، الگوهای سیگنال الکتریکی بیمار را برای بیش از 1000 کلمه تشخیص داد.

اکنون از طریق این رابط هوش مصنوعی، بیمار می‌تواند پاسخ‌های خود را بازگو کند. ضمن اینکه این بیماران می‌توانند با صدای طبیعی خود قبل از فلج شدن صحبت کنند، زیرا پژوهشگران با استفاده از صداهای طبیعی ضبط شده پیشین بیمار، سیستم را آموزش می‌دهند، یعنی همان چیزی که در بازآفرینی صدای افراد مشهوری که درگذشته‌اند، به صورت دیجیتالی دیده‌ایم.

علاوه بر این، پژوهشگران با شرکت Speech Graphics که فناوری پویانمایی چهره واقع‌گرایانه را برای بازی‌های رایانه‌ای می‌سازد، برای ایجاد یک نمایه دیجیتال از بیمار(آواتار) همکاری کردند.

فناوری این شرکت، حرکات اسکلتی عضلانی لازم را که صورت بر اساس تجزیه و تحلیل ورودی صدا انجام می‌دهد، مهندسی معکوس می‌کند، سپس آن داده‌ها را در لحظه به یک موتور بازی می‌دهد تا در یک آواتار بدون تاخیر متحرک شود. از آنجایی که سیگنال‌های ذهنی بیمار مستقیماً به آواتار منتقل می‌شود، بیمار می‌تواند احساسات خود را در لحظه ابراز کند و به صورت غیرکلامی نیز ارتباط برقرار کند.

مایکل برگر، مدیر ارشد فناوری و یکی از بنیان‌گذاران شرکت Speech Graphics می‌گوید: ایجاد یک آواتار دیجیتالی که می‌تواند در لحظه صحبت کند، ابراز احساسات کند و مستقیماً به مغز سوژه متصل شود، پتانسیل چهره‌های مبتنی بر هوش مصنوعی را بسیار فراتر از بازی‌های ویدیویی نشان می‌دهد.

وی افزود: بازگرداندن صدای این افراد به تنهایی قابل توجه است، اما ارتباط از طریق حالات چهره نیز بسیار عالی است و حس تجسم و کنترل را که بیمار آن را از دست داده است، به وی باز می‌گرداند.

همچنین در پژوهش مشابه دیگری، پژوهشگران دانشگاه استنفورد فعالیت مغز زنی را که به دلیل بیماری عصبی ALS  توانایی صحبت کردن را از دست داده بود به متن قابل نمایش روی نمایشگر تبدیل کرد.

فناوری رابط مغز و رایانه در اوایل دهه 1970 معرفی شد و در دهه‌های آتی به آرامی توسعه یافت. پیشرفت‌ها در سیستم‌های پردازش و محاسبات اخیراً به تقویت مجدد این حوزه کمک کرده است.

شرکت آمریکایی سینکرون(Synchron) سال گذشته اولین شرکتی شد که با موفقیت یک رابط مغز و رایانه را در مغز یک بیمار انسانی کاشت و خبرساز شد.

ضمن این که آزمایشات شرکت نورالینک(Neuralink) متعلق به ایلان ماسک نیز اوایل سال جاری محدود شد، زیرا مشخص شد که این شرکت تعداد زیادی از خوک‌های تحت آزمایش را در دوره‌های آزمایش قبلی خود کشته است.

انتهای پیام