تقنية ثورية تساعد مصابًا بمرض مزمن على التحدث مرة أخرى

كشفت دراسة، نشرتها مجلة “نيو إنجلاند” الطبية، اليوم الجمعة 16 أغسطس 2024‏، عن أن رجلًا مصاب باضطراب عصبي منهك، ‏ تمكن من التحدث مرة أخرى بفضل جهاز كمبيوتر يترجم نشاط الدماغ إلى نص يقرأ بصوت مرتفع.

أوضحت الدراسة، أن مركز UC Davis الطبي الأمريكي، طور واجهة دماغية حاسوبية جديدة (BCI) لترجمة إشارات الدماغ إلى كلام بدقة تصل إلى 97٪، ليكون النظام الأكثر دقة من نوعه.

زرع أجهزة استشعار ‏

في التجربة، زرع العلماء أجهزة استشعار في دماغ رجل يعاني من ضعف شديد في الكلام بسبب التصلب الجانبي الضموري (ALS)، الذي يؤثر على الخلايا العصبية التي تتحكم في الحركة في جميع أنحاء الجسم. ويؤدي المرض إلى فقدان تدريجي للقدرة على الوقوف والمشي واستخدام اليدين، ويمكن أن يتسبب أيضا في فقدان الشخص للسيطرة على العضلات المستخدمة في الكلام.

وكشفت النتائج أن المريض كيسي هاريل، عمره 45 عاما، تمكن من توصيل كلامه المقصود في غضون دقائق من تنشيط النظام.

تحويل إشارات الدماغ لنص صوتي ‏

يمكن للتكنولوجيا الجديدة تفسير إشارات الدماغ عندما يحاول المستخدم التحدث، وتحويلها إلى نص صوتي بواسطة الكمبيوتر.

وقال جراح الأعصاب ديفيد براندمان، من مركز UC Davis: “ساعدت تقنية BCI الخاصة بنا رجلا مصابا بالشلل على التواصل مع الأصدقاء والعائلة ومقدمي الرعاية”.

فك تشفير الكلام ‏

تمكن النظام المطور من فك تشفير كلام هاريل في الوقت الفعلي، مع تحديثات النظام المستمرة لإبقائه يعمل بدقة. وتم عرض الكلمات التي تم فك تشفيرها على الشاشة.

وكانت التسجيلات تقرأ بصوت عال يشبه صوت هاريل قبل إصابته بمرض التصلب الجانبي الضموري، حيث استخدم العلماء برنامج تم تدريبه على عينات صوتية موجودة لصوت هاريل قبل إصابته بمرض التصلب الجانبي الضموري.

جمع البيانات

في جلسة تدريب بيانات الكلام الأولى، استغرق النظام 30 دقيقة لتحقيق دقة 99.6% في الكلمات الناتجة، مع مفردات مكونة من 50 كلمة.

وفي الجلسة الثانية، قال براندمان: “زاد حجم المفردات المحتملة إلى 125 ألف كلمة. ومع 1.4 ساعة إضافية فقط من بيانات التدريب، حقق BCI دقة 90.2% في الكلمات مع هذه المفردات الموسعة بشكل كبير. وبعد جمع البيانات المستمر، حافظ BCI على دقة 97.5%.”

وأردف: “في هذه المرحلة، يمكننا فك شفرة ما يحاول كيسي قوله بشكل صحيح بنسبة 97% من الوقت، وهو أفضل من العديد من تطبيقات الهواتف الذكية المتوفرة تجاريا، والتي تحاول تفسير صوت الشخص. توفر هذه التكنولوجيا الأمل للأشخاص الذين يريدون التحدث ولكنهم لا يستطيعون. وآمل أن تساعد المرضى في المستقبل على التحدث مع عائلاتهم وأصدقائهم”.