آغاز عصر جدیدی از ارتباط: BCI، مرزهای ارتباط انسان را گسترش می‌دهد

جهشی بزرگ در فناوری BCI: رمزگشایی لحظه‌ای گفتار از مغز

 

محققان مؤسسه UC Davis Health به‌تازگی از یک رابط مغز و کامپیوتر (BCI) جدید رونمایی کرده‌اند که می‌تواند سیگنال‌های مغز را با دقت بی‌سابقه‌ای به گفتار تبدیل کند. این سیستم نوآورانه، با دقت 97 درصدی، بالاترین میزان دقتی است که تاکنون در این حوزه به‌دست آمده است. این فناوری می‌تواند زندگی افراد مبتلا به اختلالات گفتاری شدید، مانند مبتلایان به ALS، را متحول کند و امکان برقراری ارتباط مؤثر را برای آن‌ها فراهم کند.

محققان این فناوری را با استفاده از کاشت میکروالکترودها در مغز فردی که به دلیل ابتلا به ALS قادر به صحبت‌کردن نبود، آزمایش کردند. این فرد توانست در عرض چند دقیقه پس از فعال‌سازی سیستم، افکار خود را به گفتار تبدیل کند. این نتایج نشان می‌دهد که BCI جدید UC Davis Health می‌تواند راه‌حل مؤثری برای افرادی باشد که به دلیل بیماری یا آسیب‌دیدگی قادر به برقراری ارتباط نیستند.

این پیشرفت در فناوری رابط مغز و کامپیوتر نه‌تنها به بیماران کمک می‌کند که دوباره با جهان اطراف خود ارتباط برقرار کنند، بلکه چشم‌انداز جدیدی برای توسعه ابزارهای پزشکی با هدف ارتقای کیفیت زندگی انسان‌ها به‌وجود می‌آورد. اگر این فناوری به‌صورت گسترده‌تری در دسترس قرار گیرد، می‌تواند تأثیرات چشمگیری در بهبود شرایط زندگی بیماران مبتلا به اختلالات گفتاری داشته باشد.

محققان حسگرهای میکروالکترود را در مغز فردی که به دلیل ابتلا به بیماری «اسکلروز جانبی آمیوتروفیک» (ALS) دچار اختلال شدید گفتاری شده بود، کاشتند. این فرد، با استفاده از رابط مغز و کامپیوتر (BCI) جدید، توانست تنها در عرض چند دقیقه پس از فعال‌سازی سیستم، افکار خود را به گفتار تبدیل کند.

طبق گزارش  SciTechDaily این دستاوردها  نشان می‌دهد که فناوری جدید UC Davis Health می‌تواند به‌طور موثری به افرادی که به دلایل مختلف توانایی صحبت کردن خود را از دست داده‌اند، امکان برقراری ارتباط مجدد با دیگران را بدهد

انقلابی در درمان بیماری‌های عصبی: BCI جدید، امید به آینده‌ای روشن‌تر می‌دهد

آیا عصر ارتباط مستقیم مغز و کامپیوتر فرا رسید؟

اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (ALS) یک بیماری پیش‌رونده است که به‌طور مداوم عملکرد سلول‌های عصبی مسئول کنترل حرکات بدن را از بین می‌برد. این بیماری با گذشت زمان نه‌تنها توانایی ایستادن، راه‌رفتن و استفاده از دست‌ها را مختل می‌کند، بلکه می‌تواند ماهیچه‌های گفتاری را نیز از کار بیندازد، به‌طوری‌که افراد مبتلا حتی قادر به برقراری ارتباط کلامی نیستند.

سیستم جدیدی که توسط محققان UC Davis Health توسعه‌یافته، می‌تواند این مشکل را تا حد زیادی حل کند. با استفاده از این سیستم، سیگنال‌های مغزی مرتبط با گفتار ضبط شده و سپس به متن تبدیل می‌شوند. پس از آن، متن تولیدشده با صدای مشابه کاربر توسط کامپیوتر خوانده می‌شود. در کارآزمایی‌های بالینی، این سیستم توانست با دقت 97 درصد افکار بیمار را به گفتار تبدیل کند. این دقت بالا می‌تواند برای بیماران مبتلا به ALS که توانایی صحبت‌کردن را از دست داده‌اند، تحولی چشمگیر در کیفیت زندگی ایجاد کند.

این سیستم با استفاده از 256 میکروالکترود کاشته‌شده در ناحیه گفتاری مغز، توانست درلحظه افکار کاربر را رمزگشایی و تبدیل به گفتار کند. همچنین صدای تولیدشده توسط سیستم، شباهت زیادی به صدای طبیعی بیمار داشت که به کمک نرم‌افزاری که با صدای ضبط‌شده او آموزش دیده بود، تولید می‌شد. این فناوری نویدبخش آینده‌ای است که در آن بیماران مبتلا به ALS و سایر اختلالات گفتاری می‌توانند دوباره با دنیای اطراف خود ارتباط برقرار کنند.

توسعه رابط مغز و کامپیوتر (BCI) جدید توسط مؤسسه UC Davis Health یک گام بزرگ در عرصه پزشکی است که به افراد مبتلا به اختلالات گفتاری شدید، مانند بیماران مبتلا به ALS، امکان برقراری ارتباط با دنیای اطراف خود را می‌دهد. این فناوری با استفاده از کاشت میکروالکترودها در مغز، سیگنال‌های عصبی را با دقت 97 درصد به گفتار تبدیل می‌کند که تاکنون بالاترین دقت گزارش‌شده در این زمینه است.

این فناوری پیشرفته با کمک 256 الکترود مغزی قادر است در لحظه سیگنال‌های مرتبط با گفتار را ضبط و رمزگشایی کند. این اطلاعات به‌صورت متن نمایش داده می‌شوند و سپس با استفاده از صدای مشابه کاربر، که با کمک نرم‌افزارهای پیشرفته و صدای ضبط‌ شده او تولید می‌شود، خوانده می‌شوند. این قابلیت‌ها به بیمارانی که از اختلالات شدید گفتاری رنج می‌برند، این فرصت را می‌دهد تا دوباره با دنیای اطراف خود ارتباط برقرار کنند.

این تکنولوژی نویددهنده تغییرات بنیادی در نحوه درمان و توان‌بخشی بیماران مبتلا به ALS و سایر بیماری‌های عصبی است. توانایی برقراری ارتباط با چنین دقتی می‌تواند زندگی بیماران را به‌طور قابل‌توجهی بهبود بخشد، آن‌ها را از انزوا خارج کند و در نهایت کیفیت زندگی‌شان را ارتقا دهد. این فناوری همچنین به‌عنوان یک ابزار قدرتمند در تحقیقات علوم اعصاب و درک بهتر از فرآیندهای پیچیده مغزی در انسان‌ها به کار خواهد رفت.

نکات کلیدی :

• دقت بالا در تبدیل افکار به گفتار: این سیستم با دقت 97 درصد قادر است سیگنال‌های مغزی را به گفتار تبدیل کند که یک رکورد جدید در این زمینه محسوب می‌شود.
• کاربرد در بیماری ALS: این فناوری به ویژه برای بیماران مبتلا به ALS که توانایی صحبت کردن را از دست داده‌اند، مفید است.
• استفاده از میکروالکترودها: با کاشت میکروالکترودها در ناحیه گفتاری مغز، سیگنال‌های عصبی با دقت بالایی ضبط و رمزگشایی می‌شوند.
• تولید صدای طبیعی: صدای تولیدشده توسط سیستم شباهت زیادی به صدای طبیعی بیمار دارد.
• ارتقای کیفیت زندگی: این فناوری به بیماران اجازه می‌دهد تا با دنیای اطراف خود ارتباط برقرار کنند و از انزوا خارج شوند.
• پتانسیل تحقیقاتی: این فناوری می‌تواند به عنوان یک ابزار قدرتمند در تحقیقات علوم اعصاب مورد استفاده قرار گیرد.

نکات تکمیلی:

• پتانسیل گسترش به سایر بیماری‌ها: این فناوری می‌تواند در آینده برای درمان سایر بیماری‌های عصبی که بر توانایی ارتباطی تأثیر می‌گذارند، نیز مورد استفاده قرار گیرد.
• چالش‌های فنی: کاشت میکروالکترودها در مغز یک عمل جراحی پیچیده است و هنوز چالش‌های فنی برای گسترش این فناوری وجود دارد.
• محدودیت‌های فعلی: این فناوری هنوز در مراحل اولیه توسعه است و ممکن است برای همه بیماران مناسب نباشد.
• هزینه بالا: هزینه کاشت و نگهداری این سیستم ممکن است برای بسیاری از بیماران قابل دسترس نباشد.
• اثرات جانبی: کاشت میکروالکترودها ممکن است با برخی عوارض جانبی همراه باشد.

نتیجه‌گیری:

توسعه این سیستم BCI جدید توسط محققان UC Davis Health یک پیشرفت چشمگیر در حوزه پزشکی و علوم اعصاب محسوب می‌شود. این فناوری با دقت بسیار بالا قادر است سیگنال‌های مغزی را به گفتار تبدیل کند و به بیماران مبتلا به ALS و سایر اختلالات گفتاری، امکان برقراری ارتباط با دنیای اطراف خود را می‌دهد. این فناوری نه تنها کیفیت زندگی این بیماران را بهبود می‌بخشد، بلکه پتانسیل بالایی برای تحول در درمان بیماری‌های عصبی و پیشرفت تحقیقات در این حوزه دارد. با این حال، برای استفاده گسترده از این فناوری، نیاز به تحقیقات بیشتر و رفع چالش‌های فنی موجود است.

پرسش‌های تحقیقاتی بیشتر :

• چه مدت طول می‌کشد تا این فناوری برای استفاده تجاری در دسترس قرار گیرد؟
• آیا این فناوری برای سایر زبان‌ها نیز قابل استفاده است؟
• چه موانعی برای گسترش استفاده از این فناوری در سطح جهانی وجود دارد؟
• آیا این فناوری می‌تواند برای بهبود ارتباط با افرادی که دچار سکته مغزی شده‌اند نیز مفید باشد؟
• چه تحقیقات دیگری در این زمینه در حال انجام است؟
• چه تغییراتی در آینده برای بهبود این فناوری پیش‌بینی می‌شود؟
• چه اقداماتی برای کاهش هزینه‌های این فناوری در نظر گرفته شده است؟

سخن پایانی نویسنده :

اگرچه این فناوری پتانسیل بسیار بالایی دارد، اما هنوز در مراحل اولیه توسعه است و چالش‌های فنی و اخلاقی زیادی پیش روی آن قرار دارد. با این حال، این دستاورد نشان می‌دهد که با تلاش و همکاری دانشمندان و مهندسان، می‌توان به آینده‌ای رسید که در آن ارتباط با دنیای اطراف برای همه ممکن باشد.

 

در مجله سایبرلایف بخوانید