دانشمندان سکوت را شکستند/ خواندن افکار برای برگشت دادن گفتار ممکن شد!_غروب شهر

دانشمندان در حال گسترش یک رابط مغز و رایانه (BCI) می باشند که می‌تواند به بیماران مبتلا به آفازی بروکا در بازیابی توانایی گفتار پشتیبانی کند.

به گزارش ساینس دیلی، آفازی بروکا نوعی اختلال زبانی است که بر تاثییر صدمه به لوب پیشانی مغز تشکیل می‌شود و علتمی‌شود فرد نتواند آنچه را که تصمیم گفتن آن را دارد، به زبان بیاورد؛ هرچند که معنی و مفهوم آن را در ذهن خود دارد.

اکنون، برای نخستین بار، دانشمندان موفق به شناسایی مناطقی از مغز در خارج از لوب پیشانی، به‌اختصاصی در قشر‌های گیجگاهی و آهیانه‌ای، شده‌اند که در تصمیم فرد برای سخن بگویید کردن نقش دارند. این کشف اهمیت بسیاری برای گسترش فناوری BCI دارد، چون امکان رمزگشایی دقیق گفتار موردنظر فرد را فراهم می‌کند و از خوانش ناخواسته افکار خصوصی جلوگیری خواهد کرد.

آفازی بروکا؛ چالشی در گفتن گفتار

فکر کنید که یک حیوان چهارپا و پشمالو را می‌بینید که صدای میو از خود درمی‌آورد. شما به‌خوبی می‌دانید که این حیوان یک “گربه” است، اما نمی‌توانید واژه آن را به زبان بیاورید.

این اتفاق که در آفازی بروکا (یا آفازی بیانی) رخ می‌دهد، نوعی اختلال زبانی است که توانایی فرد را برای گفتار یا نوشتار تحت تأثیر قرار می‌دهد. اکنون، رایج‌ترین روش درمان این اختلال گفتاردرمانی است. اما دانشمندان دانشگاه نورث‌وسترن در حال کار بر روی روش جایگزینی می باشند: منفعت گیری از رابط مغز و رایانه (BCI) برای تبدیل سیگنال‌های مغزی به کلمات گفتاری.

اولین قدم در این مسیر، شناسایی دقیق مناطقی از مغز است که باید برای رمزگشایی گفتار موردنظر فرد از آنها سیگنال دریافت شود.

کشفی نوین؛ شناسایی تصمیم گفتار در قسمت‌های جدیدی از مغز

در مطالعات قبل، دستگاه‌های BCI عمدتاً برای بیمارانی که به علت بیماری‌هایی همانند ALS یا سکته مغزی در ساقه مغز، دچار فلج شده‌اند، منفعت گیری می‌شد. این دستگاه‌ها طبق معمولً سیگنال‌های مغزی را از لوب پیشانی دریافت می‌کنند. اما در بیماران مبتلا به آفازی بروکا، صدمه به لوب پیشانی علتاختلال در گفتار می‌شود. به این علت، دانشمندان باید به جستوجو مناطقی دیگر از مغز باشند که امکان خواندن تصمیم گفتار را فراهم کنند.

اکنون، پژوهشگران پزشکی نورث‌وسترن برای نخستین بار نشان داده‌اند که نواحی غیر از لوب پیشانی، از جمله قشر‌های گیجگاهی و آهیانه‌ای، در تصمیم تشکیل گفتار نقش دارند. این یافته گامی مهم در مسیر گسترش رابط مغز و رایانه برای بیماران مبتلا به آفازی بروکا محسوب می‌شود.

مارک اسلوتزکی، نویسنده ارشد این پژوهش و استاد نورولوژی و علوم اعصاب در دانشکده پزشکی فاینبرگ دانشگاه نورث‌وسترن، در این باره می‌گوید: “ما نشان دادیم که این نواحی غیرپیشانی حاوی اطلاعاتی درمورد تصمیم فرد برای سخن بگویید کردن می باشند و به ما اجازه خواهند داد که تشخیص دهیم چه وقتی فرد می‌خواهد سخن بگویید کند و چه وقتی تنها در حال تفکر درمورد چیزی است که تصمیم گفتن آن را ندارد. “

این مطالعه امروز (۱۳ فوریه ۲۰۲۵) در مجله مهندسی عصبی (Journal of Neural Engineering) انتشار شده است.

چالش‌های اخلاقی؛ تفکیک بین افکار و گفتار

یکی از با اهمیت ترین مسائل در گسترش فناوری BCI، توانایی اختلاف بین گفتار موردنظر فرد و دیگر افکار او است. این نوشته نه‌تنها برای کارکرد صحیح دستگاه، بلکه از نظر اخلاقی نیز حائز اهمیت است.

اسلوتزکی در این‌باره می‌افزاید: “زیاد مهم است که تنها افکاری که کاربر تصمیم گفتن آنها را دارد، رمزگشایی شوند و از خوانش افکاری که او تمایلی به گفتن آنها ندارد، جلوگیری شود. این نوشته هم از لحاظ عملی و هم از لحاظ اخلاقی چالش‌برانگیز است. “

مطالعه بر روی بیماران فاقد اختلال زبانی

اگرچه مقصد نهایی این تحقیق پشتیبانی به بیماران مبتلا به آفازی بروکا است، اما مطالعه جاری بر روی بیمارانی انجام شده است که دچار نقص زبانی نبودند.

در این پژوهش، دانشمندان سیگنال‌های الکتریکی سطحی مغز را در ۹ بیمار مبتلا به صرع یا تومور مغزی که در بیمارستان نورث‌وسترن تحت جراحی قرار گرفته بودند، ثبت کردند. این بیماران یا در حال انجام مانیتورینگ قبل از جراحی صرع بودند یا طی جراحی بیدار مغزی تحت بازدید و نقشه‌برداری مغزی قرار داشتند.

در طول آزمایش، از بیماران خواسته شد تا کلماتی را از روی یک صفحه نمایش با صدای بلند بخوانند یا در حالت سکوت (استراحت) باقی بمانند. در این میانه، دانشمندان فعالیت مغزی آنها را با منفعت گیری از الکتروکورتیکوگرافی (ECoG) ثبت کردند.

قدم بعدی این پژوهش، رمزگشایی دقیق آنچه بیماران گفتن کرده‌اند، خواهد می بود.

انتهای مطلب/