تمكّن العلماء للمرة الأولى من فك شيفرة الكلام الداخلي – أي الأفكار الصامتة داخل الدماغ – عبر واجهات الدماغ والحاسوب (BCI)، وبمساعدة الذكاء الاصطناعي، وذلك بدقة وصلت إلى 74%.
ومن خلال تسجيل النشاط العصبي لمشاركين يعانون شلل حاد، اكتشف الفريق البحثي أن الكلام الداخلي ومحاولات الكلام تشتركان في أنماط متداخلة من نشاط الدماغ، وقد تمكنت نماذج الذكاء الاصطناعي التي دُرّبت على هذه الأنماط من تفسير الكلمات التي يرغب المستخدم في نُطقها. وقد يُمهد هذا الإنجاز الطريق نحو تواصل أسرع وأكثر طبيعية للأشخاص غير القادرين على الكلام، مع إمكانية تحقيق دقة أكبر في المستقبل مع تطور التكنولوجيا.
تفاصيل الدراسة
واجهات الدماغ والحاسوب هي أدوات مصممة خصوصًا لمساعدة الأشخاص الذين يعانون إعاقات حركية ولا يمكنهم نطق الكلمات، تستخدم مجسات مزروعة في مناطق الدماغ المسؤولة عن الحركة لفك شيفرة الإشارات العصبية المرتبطة بالحركة وتحويلها إلى أفعال مثل تحريك يد اصطناعية.
وقد أثبتت الأبحاث أن هذه الواجهات قادرة أيضًا على فك شيفرة محاولات الكلام لدى المصابين بالشلل. فعندما يحاول المستخدمون الكلام بتحريك العضلات المرتبطة بالنطق، يمكن للواجهات تفسير النشاط الدماغي الناتج وكتابته كنص حتى وإن كان الكلام غير مفهوم صوتيًا.
ومع أن هذه التقنية أسرع بكثير من الأنظمة القديمة مثل تتبع حركة العين لكتابة الكلمات، فإن محاولة الكلام قد تبقى مرهقة وبطيئة لمن يملكون تحكمًا عضليًا محدودًا.
لذلك تساءل فريق بحثي في جامعة ستانفورد عن كون هذه الواجهات قادرة على فك شيفرة الكلام الداخلي بدلًا من الكلام المُحَاول نُطقه؟
ويقول Benyamin Meschede-Krasa، المؤلف المشارك في الدراسة: “إذا كان على الشخص أن يفكر في الكلام فقط بدلًا من محاولة النطق، فقد يكون ذلك أسهل وأسرع بكثير”.
ولتحقيق ذلك، سجل الباحثون النشاط العصبي عبر أقطاب دقيقة مزروعة في القشرة الحركية – المنطقة المسؤولة عن النطق – لدى أربعة مشاركين يعانون شلل حاد، وطُلب من المشاركين إما محاولة نطق كلمات أو تخيل قولها فقط.
وأظهرت النتائج أن الكلام المحاول نطقه والكلام الداخلي ينشطان مناطق متداخلة في الدماغ ويولدان أنماطًا عصبية متشابهة، لكن إشارات الكلام الداخلي عادة ما تكون أضعف.
وباستخدام بيانات الكلام الداخلي، درّب الفريق البحثي نماذج ذكاء اصطناعي لتفسير الكلمات التي يفكر فيها الشخص. وفي تجربة الاختبار، تمكن النظام من فك شيفرة الأفكار وتحويلها إلى كلمات بدقة وصلت إلى 74%.
نُشرت هذه النتائج في 14 أغسطس في مجلة Cell، وتقول Erin Kunz المؤلفة الرئيسية للدراسة من جامعة ستانفورد: “هذه هي المرة الأولى التي نتمكن فيها من فهم شكل النشاط الدماغي عند مجرد التفكير في الكلام. وبالنسبة إلى الأشخاص الذين يعانون صعوبات شديدة في الكلام أو الحركة، يمكن لواجهات الدماغ والحاسوب القادرة على فك شيفرة الكلام الداخلي أن تساعدهم في التواصل بسهولة وطبيعية أكبر”.
ووجد الفريق أيضًا أنه حتى مع التشابه بين إشارات الكلام المُحاول نُطقه والداخلي في القشرة الحركية، فإن الفروق بينهما كافية للتمييز بينهما. ويقول Frank Willett، المشارك في الدراسة، “إن هذه الفروق يمكن أن تُستخدم لتدريب الأنظمة على تجاهل الكلام الداخلي تمامًا عند الحاجة”.
ولمن يرغبون باستخدام الكلام الداخلي كوسيلة للتواصل بنحو أسرع وأسهل، عرض الفريق آلية تعتمد على كلمة سر تُمكّن من تعطيل أو تفعيل فك الشيفرة. وخلال التجربة، استطاع المشاركون تشغيل النظام بمجرد التفكير في عبارة “Chitty Chitty Bang Bang”، وتمكن النظام من تعرف كلمة السر بدقة تجاوزت 98%.
ومع أن الأنظمة الحالية لا تستطيع بعدُ فك شيفرة الكلام الداخلي دون أخطاء كبيرة، يرى الباحثون أن الأجهزة المستقبلية المزودة بعدد أكبر من المجسات وخوارزميات أقوى قد تكون قادرة على ذلك.
ويقول Frank Willett: “مستقبل واجهات الدماغ والحاسوب مشرق. وهذا العمل يمنحنا أملًا حقيقيًا في أن تتمكن هذه التقنيات يومًا ما من استعادة القدرة على التواصل بطلاقة وسلاسة وراحة تماثل المحادثات الطبيعية”.
نسخ الرابط تم نسخ الرابط
أخبار متعلقة :