ایمپلنت مغزی تازه به مرد مبتلا به ALS مجدد توانایی تکلم و آوازخواندن داد_دلچسب

محققان در پژوهش علمی جدیدی با منفعت گیری از رابط مغز و کامپیوتر (BCI) پیشرفته، این زمان را در اختیار فردی که به‌علت بیماری ALS توانایی تکلم خود را از دست داده می بود، قرار دادند تا مجدد آنی و با صدای همانند‌سازی‌شده خود سخن بگویید کند و حتی آوازهایی با ملودی‌های ساده بخواند.

بر پایه گزارش نیواطلس، دانشمندان دانشگاه کالیفرنیا، دیویس (UC Davis) سیستم ایمپلنت مغزی جدیدی گسترش داده‌اند که سیگنال‌های عصبی گفتار را به کلمات و صدا تبدیل می‌کند. این فناوری روی فردی مبتلا به بیماری اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) آزمایش شد و به او این امکان را داد که اولین‌ بار بعد از زمان‌ها، تقریباً آنی و با صدایی همانند صدای مهم خود، ربط برقرار کند.

ایمپلنت مغزی تازه در مرد مبتلا به ALS

این سیستم پیشرفته برخلاف فکر عموم، افکار را نمی‌خواند, ۴ آرایه میکروالکترود که با جراحی در ناحیه‌ای از مغز که مسئول کنترل فیزیکی عضلات گفتار (قشر حرکتی) است کاشته می‌شود، سیگنال‌های عصبی را در لحظه‌ای که بیمار تلاش می‌کند کلمه‌ای به زبان بیاورد، ثبت می‌کنند.

سپس هوش مصنوعی این سیگنال‌ها را رمزگشایی و به گفتار تبدیل می‌کند. کل این فرایند از دریافت سیگنال تا تشکیل صدا، فقط ۱۰ میلی‌ثانیه طول می‌کشد که این شدت بالا، امکان گفتگوی طبیعی و روان را فراهم می‌کند. یکی از ویژگی‌های برجسته این سیستم منفعت گیری از الگوریتم همانند‌سازی صداست که با منفعت گیری از مثالهای صوتی ضبط‌شده از بیمار قبل از ابتلا به ALS، صدایی کاملاً همانند صدای خودش را بازسازی می‌کند.

این دستاورد فقط به برگشت دادن توان تکلم محدود نمی‌شود. سیستم هوشمند محققان UC Davis می‌تواند تفاوت‌های ظریف در سیگنال‌های مغزی را تشخیص دهد؛ برای مثال این سیستم می‌تواند تصمیم بیمار برای آواز‌خواندن را تشخیص بدهد و صدای تولیدشده را روی ۳ قدم (pitch) گوناگون تنظیم کند تا ملودی‌های ساده‌ای را بخواند. این چنین این سیستم می‌تواند تفاوت جمله خبری و سؤالی را تشخیص دهد، بر کلمات خاصی پافشاری کند و حتی اصواتی همانند «آه»، «اوه» و «همم» را تشکیل کند.

یافته‌های این پژوهش در نیچر انتشار شده است.