نجح علماء بجامعة كاليفورنيا في الولايات المتحدة الأمريكية بفك تشفير إشارات خطاب الدماغ وتحويلها إلى جمل مكتوبة في مشروع بحثي يهدف إلى إيجاد طريقة للتواصل للمرضى الذين يعانون من إعاقات شديدة في المستقبل.
وقالت صحيفة الغارديان البريطانية، إن هذا الانجاز العلمي الأول الذي يوضح كيف يمكن استخراج نية قول كلمات محددة من نشاط الدماغ وتحويلها إلى نص بسرعة كافية لمواكبة المحادثة الطبيعية.
وأضافت: "أن البرنامج يعمل على قراءة الدماغ بشكله الحالي فقط على بعض الجمل التي تم تدريبه عليها، لكن يعتقد العلماء أنها نقطة انطلاق نحو نظام أكثر قوة يمكنه فك شفرة الكلمات التي ينوي الشخص أن يقولها في الوقت الفعلي".
وأشارت الصحيفة إلى أن الأطباء في جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو واجهوا التحدي على أمل إنشاء برنامج يسمح للأشخاص المصابين بالشلل بالتواصل بشكل أكثر مرونة من استخدام الأجهزة الموجودة التي تلتقط حركات العين و تشنجات العضلات للتحكم في لوحة المفاتيح الافتراضية.
وقال إدوارد تشانغ ، جراح أعصاب و باحث رئيسي في الدراسة التي نشرت في مجلة "نيتشر": "لا يوجد حتى الآن نظام تعويضي للنطق يسمح للمستخدمين بإجراء تفاعلات على النطاق الزمني السريع للمحادثة الإنسانية".
وأوضحت الصحيفة البريطانية، أن العمل الذي تموله شركة فيسبوك، كان ممكنًا بفضل ثلاثة مرضى يعانون من الصرع , كانوا على وشك إجراء عملية جراحية في الجهاز العصبي لعلاج حالتهم . قبل المضي قدما في عملياتهم ، كان لدى الثلاثة مجموعة صغيرة من الأقطاب الكهربائية الصغيرة وضعت مباشرة على الدماغ لمدة أسبوع على الأقل لتعيين أصول نوباتهم، مشيرةً إلى أن أثناء إقامتهم في المستشفى، وافق المرضى وجميعهم يتحدثون بشكل طبيعي، على المشاركة في بحث تشانغ . استخدم الأقطاب الكهربائية لتسجيل نشاط الدماغ بينما سئل كل مريض تسعة أسئلة و طلب منه قراءة قائمة من 24 من الردود المحتملة.
وتابعت الغارديان: أن "مع تسجيلات في متناول اليد ، بنى تشانغ وفريقه نماذج محوسبة و التي تعلمت أن تتطابق مع أنماط معينة من نشاط الدماغ مع الأسئلة التي سمعها المرضى والإجابات التي قالوها . بمجرد التدريب ، يمكن للبرنامج أن يحدد على الفور تقريبًا ، ومن إشارات الدماغ وحدها ، السؤال الذي سمعه المريض و ما هي الاستجابة التي قدمها ، بدقة 76 ٪ و 61 ٪ على التوالي".
ومن جانبه قال ديفيد موسى، الباحث في الفريق : إن "هذه هي المرة الأولى التي يُستخدم فيها هذا النهج لتحديد الكلمات والعبارات المنطوقة, و من المهم أن نأخذ في الاعتبار أننا حققنا هذا باستخدام مفردات محدودة للغاية ، ولكن في الدراسات المستقبلية نأمل في زيادة المرونة وكذلك دقة ما يمكننا ترجمته ."
ولفتت الصحيفة إلى أنه بالرغم من أن النظام بدائي ، فقد سمح للمرضى بالإجابة على الأسئلة المتعلقة بالموسيقى التي أحبوها؛ كيف كان شعورهم جيدًا؟ ؛ و هل كانت غرفتهم ساخنة أو باردة؟ ، أو مشرقة أو مظلمة جدًا ؟، مشيرةً إلى أنه بالرغم من هذا الانجاز ، هناك عقبات أمام فريق البحث، حيث يتمثل أحد التحديات في تحسين البرنامج بحيث يمكنه ترجمة إشارات الدماغ إلى خطاب أكثر تنوعًا أثناء التشغيل و سيتطلب ذلك خوارزميات مدربة على قدر كبير من اللغة المنطوقة وبيانات إشارة الدماغ المقابلة لذلك، والتي قد تختلف من مريض لآخر.
وبدوره، قال تشانج، "إن فك تشفير ما كان يحاول شخص ما أن يقوله بصراحة كان صعبًا بما فيه الكفاية ، وأن استخراج أفكاره الداخلية أمر مستحيل تقريبًا .
وأضاف: "ليس لدي أي مصلحة في تطوير تقنية لمعرفة ما يفكر فيه الناس ، حتى لو كان ذلك ممكنًا , و لكن إذا أراد شخص ما التواصل ولا يمكنه ذلك ، أعتقد أن لدينا مسؤولية كعلماء وأطباء لاستعادة تلك القدرة الإنسانية الأساسية".
وأكد وينستون شيونغ ، أخصائي علم الأعصاب الذي لم يشارك في الدراسة الأخيرة ، إنه من المهم مناقشة القضايا الأخلاقية التي قد تثيرها هذه الأنظمة في المستقبل . على سبيل المثال ، هل يمكن لـ "التشبيك العصبي الكلامي" أن يكشف عن غير قصد أكثر الأفكار خصوصيةً للناس؟
وبحسب صحيفة الغارديان البريطانية، الهدف الآخر هو قراءة "الكلام المتخيل" ، أو الجمل المنطوقة في العقل . في الوقت الحالي ، يكتشف النظام إشارات المخ التي يتم إرسالها لتحريك الشفاه واللسان والفك والحنجرة - بمعنى آخر ، آلية الكلام . لكن بالنسبة لبعض المرضى الذين يعانون من إصابات أو مرض تنكس عصبي ، قد لا تكون هذه الإشارات كافية ، وستكون هناك حاجة إلى طرق أكثر تطوراً لقراءة الجمل في الدماغ.