جهاز تعويض عصبي يعيد لرجل مشلول القدرة على التعبير
قال باحثون من جامعة كاليفورنيا- سان فرانسيسكو الأمريكية إن رجلًا مشلولًا غير قادر على الكلام أو طباعة الأحرف، نجح في التعبير بأكثر من ألف كلمة بفضل جهاز تعويض عصبي يترجم موجاته الدماغية إلى عبارات فعلية.
وقال شون ميتزغر، وهو المعد الأول للدراسة التي نشرت نتائجها مجلة “نيتشر كوميونيكيشن”، إن جملة المريض المفضلة كانت “لا شيء مستحيل”.
وأثبت فريق الجامعة العام الماضي أن بإمكان واجهة تربط بين الدماغ والكمبيوتر التعبير باللغة المحكية بخمسين كلمة متداولة كان الرجل يحاول النطق بها.
أما الدراسة الجديدة فقد أثبتت أن الواجهة قادرة على تفكيك 26 حرفًا من الأبجدية اللفظية العالمية التي يستخدمها الرجل لنطق الكلمات بصمت.
ونقلت وكالة الأنباء الفرنسية عن ميتزغر أن الرجل كان ينطق كلمات تدل حروفها الأولى على الحروف التي تتكون منها الكلمة التي يريد نطقها، ثم تستخدم الواجهة نظامًا يضع نماذج بيانية لغوية في الوقت الفعلي لتحديد الكلمات أو الأخطاء المكتشفة في تسلسل الحروف المنطوقة.
وبذلك تمكن الباحثون من فك شفرة أكثر من 1150 كلمة، وأظهرت عملية محاكاة أنه يمكن زيادة مجموعة المفردات لتصل إلى أكثر من 9000 كلمة، “أي عدد الكلمات التي يستخدمها معظم الناس على مدار عام”، بحسب ميتزغر.
واستطاعت الواجهة فك شفرة حوالي 29 حرفًا في الدقيقة، بمعدل خطأ يبلغ 6%، أي ما يقرب من 7 كلمات في الدقيقة.
New @UCSF work published in @NatureComms shows that @ChangLabUcsf 's brain-computer interface allows a person who has lost the ability to speak or type to spell out full sentences from a large vocabulary by silently attempting to speak: https://t.co/EEfXGE7aHh pic.twitter.com/6pN6d9hNxD
— UCSF Neurosurgery (@NeurosurgUCSF) November 8, 2022
ويرى ميتزغر أن هذه السرعة قد تكون أعلى في المستقبل، مع الجمع بين قدرات الواجهة في فهم 50 كلمة متداولة، مع فهم الأبجدية اللفظية للكلمات الأقل استخدامًا.
وتعرض المريض المشارك في التجربة إلى هجوم تسبب له باضطراب في الكلام يسمى “أنارثريا”، يجعل النطق عند الشخص المصاب غير مفهوم، فيما تبقى وظائفه الإدراكية طبيعية.
ويتواصل المريض عادة مع الآخرين باستخدام قلم ضوئي متصل بقبعة بيسبول، ما يسمح له بتوجيه رأسه إلى الحروف على الشاشة.
وزرع الباحثون قطبًا كهربائيًا عالي الكثافة في دماغه في عام 2019، فوق القشرة الحركية المسؤولة عن الكلام.
ويقوم العلماء منذ ذلك الوقت برصد النبضات الكهربائية المتولدة عندما يحاول المريض التحدث.
Read more about the study: https://t.co/Y9jaW9Oexv
— UC San Francisco (@UCSF) November 9, 2022
وقال ميتزغر إن المريض “استمتع حقًا بالتجربة لأنها مكّنته من التواصل معنا بسرعة وسهولة”، مضيفًا أنه تعلم منه الكثير من خلال الطلب من المريض النطق بما يفكر فيه.
وأوضح أنه علم من المريض على سبيل المثال أنه غير معجب على الإطلاق بالطعام في المكان الذي كان يعيش فيه.
وأظهرت دراسة أجراها باحثون من جامعة ستانفورد العام الماضي أن واجهة الدماغ والكمبيوتر يمكن أن تفك تشفير 18 كلمة في الدقيقة عندما يتخيل المشارك كتابة جمل.
لكن بحسب ميتزغر، فإن الحل الأمثل يتمثل في الاستعانة بواجهة تجمع بين رصد الحروف والأبجدية الصوتية والكلامية.
ولا تزال التجربة التي يتعين تأكيد نتائجها مع مشاركين آخرين، بعيدة جدًا عن متناول آلاف المرضى الذين يفقدون قدرتهم على الكلام بسبب السكتات الدماغية أو الحوادث أو الأمراض كل عام.
وأشاد باتريك ديغينار أستاذ تقويم الأعصاب في جامعة نيوكاسل البريطانية بنتائج الدراسة وقال إنها “رائعة للغاية”.
ونظرًا لأن هذا النوع من الجراحات يتضمن مخاطر عالية، أشار ديغينار إلى أن مثل هذا الجهاز لن يكون صالحًا للاستخدام إلا على عدد قليل جدًا من المرضى في المستقبل القريب.