كشف المهندسون عن واجهة “تخاطرية” لقراءة الكلمات من الدماغ

بناءً على مواد من جامعة ملبورن، مهندسون أستراليون العمل على الجهازوالتي يمكن أن تغير حياة الأشخاص المصابين بأمراض عصبية حادة بشكل جذري. يفقد العديد من المرضى المصابين بالتصلب الجانبي الضموري أو التصلب المتعدد القدرة على الكلام تدريجيًا. إن المساعدين التقليديين، بدءًا من لوحات الرسائل وحتى أنظمة التحكم في النظرات، بطيئون ويتطلبون الكثير من الجهد.

حدود التقنيات القديمة

تتطلب واجهات الدماغ والحاسوب اليوم في أغلب الأحيان إجراء عملية جراحية معقدة لاختراق الجمجمة. إنها باهظة الثمن ومحفوفة بالمخاطر وغير متاحة للجميع. يقترح فريق من شركة Fluent، وهي شركة تابعة لجامعة ملبورن، طريقة مختلفة.

لقد قاموا بإنشاء جهاز يتم زرعه تحت فروة الرأس ولكنه يبقى خارج الجمجمة. وهذا يجعل الإجراء أسهل بكثير وأكثر أمانا.

يشرح الدكتور تيم ماهوني، المؤسس المشارك ومهندس الطب الحيوي بطلاقة:

“سيكون جهازنا موجودًا فوق منطقة من الدماغ تسمى القشرة الحركية، التي تتحكم في عضلات الكلام. إذا فكرنا في الإشارات الكهربائية كرموز QR، فعند التحدث، فإن كل حركة للفم والفك تولد “رمز QR” مختلفًا في القشرة الحركية للدماغ.

تظهر “رموز QR” هذه أيضًا عندما يحاول شخص يعاني من ضعف في النطق التحدث. يمكن لجهازنا قراءة هذه الرموز بتسلسل محدد، مما يسمح لنا بفهم ما يحاول الشخص قوله.

كيف يعمل النظام

يقوم العلماء بتدريب نموذج للتعلم الآلي لتحويل نشاط الدماغ إلى نص متماسك أو حتى كلام. يحاول الشخص ببساطة نطق العبارة – والجهاز “يسمعه” بدون صوت واحد.

وفي رسالة الدكتوراه الخاصة به، أظهر ماهوني أن جودة الإشارات كانت هي نفسها تقريبًا سواء كان المستشعر تحت الجلد أو خارجه. وهذا يعني أنه يمكن تنفيذ التكنولوجيا بشكل أسرع وبمخاطر أقل..

الاختبارات الأولى

وقد تم بالفعل اختبار هذه التكنولوجيا على متطوعين في مختبرات محمية في مركز أيكنهيد للأبحاث الطبية الجديد في مستشفى سانت فنسنت في ملبورن.

وقال ماهوني: “تم وضع 144 قطبًا كهربائيًا على فروة رأس المشاركين، والتي سجلت نشاط الدماغ في القشرة الحركية أثناء التحدث والتقليد والتخيل وهم يقولون عبارات مختلفة”.

وبعد إنشاء واحدة من أكبر مجموعات البيانات باللغة الإنجليزية، تعاون الفريق مع زملائه اليابانيين. والنتيجة مثيرة للإعجاب: يختار النموذج العبارة المطلوبة بشكل صحيح من بين 128 عبارة محتملة بدقة تصل إلى 96%.

باختصار: لا يخمن الجهاز كلمة واحدة فحسب، بل يفهم بثقة العبارة الكاملة التي يحاول الشخص نطقها. هذا بالفعل قريب من التواصل الحقيقي.

ومن المتوقع أن تبدأ التجارب السريرية لأقطاب فلوينت القابلة للزرع في وقت لاحق من هذا العام.

وأشار ماهوني إلى أنه “حتى الآن، كان يُعتقد أن هذه التكنولوجيا ممكنة فقط من خلال أقطاب كهربائية غازية مزروعة في الجمجمة”. “مع ملف تعريف الأمان الذي يعد أفضل من زراعة القوقعة الصناعية التقليدية، ستصبح هذه التكنولوجيا في متناول عامة السكان بشكل أكبر.”