تتنبأ واجهة الدماغ الحاسوبية بأفكار الغير قادرين على الكلام

تُظهر دراسة معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا كيف يمكن لواجهة الدماغ الحاسوبية أن تساعد صعوبة الكلام.

الكاتبة: كامي روسو

دماغ المستقبل

تم النشر في ١٨ نوفمبر ٢٠٢٢ | راجعه Ekua Hagan

د. سالم موسى القحطاني

----------------

النقاط الرئيسية

• في دراسة حديثة، لاحظ الباحثون أن الكلام الداخلي قابل للفك بشكل كبير في منطقة التلفيف فوق الهامشية في الدماغ.

• مع إثبات هذا المفهوم، يعتقد الباحثون أن التلفيف فوق الهامشي يمكن أن يمثل مفردات داخلية أكبر.

• القدرة على بناء نماذج عن الكلام الداخلي قد تسمح للعلماء بمساعدة الأشخاص الذين لا يستطيعون نطق الكلام.

المصدر: Geralt / Pixabay

أظهر بحث علمي جديد تم تقديمه في مؤتمر جمعية علم الأعصاب 2022 هذا الأسبوع من قبل معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech) أن واجهة الدماغ الحاسوبية (BMI)، والمعروفة أيضًا باسم واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) ، يمكن أن تتنبأ بالكلام الداخلي الذي يعجز الشخص عن الإفصاح به. بدرجة عالية من الدقة.

إثبات المفهوم لمؤشر كتلة الجسم الداخلي للكلام عالي الأداء

تمكّن واجهات حاسوب الدماغ أولئك غير القادرين على التحدث بسبب الأمراض العصبية مثل التصلب الجانبي الضموري (ALS) للتحكم في الأجهزة الخارجية للتواصل ، واستخدام الهواتف الذكية ، وكتابة رسائل البريد الإلكتروني ، وأداء التجارة الإلكترونية ، والعديد من الوظائف الأخرى من أجل العيش بشكل أكثر استقلالية.

كتب باحثو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في دراستهم الأخيرة: "يمثل هذا العمل أول إثبات لمفهوم مؤشر كتلة الجسم الداخلي للكلام عالي الأداء".

افترض العلماء أن مناطق مختلفة من الدماغ سوف تعدل أثناء النطق الصوتي مقابل الكلام الداخلي. على وجه التحديد ، كان الباحثون يختبرون نظريتهم التي مفادها أنه بالنسبة للكلام المنطوق ، فإن التلفيف فوق الهامشي (SMG) في القشرة الجدارية الخلفية (PPC) ونشاط القشرة الحسية الجسدية الأولية (S1) سوف يعدل وأن نشاط SMG فقط أثناء الكلام الداخلي سوف يعدل.

كان المشارك في الدراسة مصابًا بشلل رباعي (الشلل الرباعي) مع إصابة سابقة في النخاع الشوكي. وقد تم زرع للمشارك بمصفوفة متعددة الأقطاب مكونة من 96 قناة ، مصفوفة Neuroport بواسطة Blackrock Microsystems ، في التلفيف فوق الهامشي (SMG) ومناطق القشرة الأمامية الحركية البطنية اليسرى (PMv) ، بالإضافة إلى صفيفتي القطب الكهربائي المكونة من 48 قناة في المرحلة الأولية. القشرة الحسية الجسدية (S1).

اختار باحثو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا استخدام واجهة دماغ وآلة غازية في محاولة للحصول على نسبة إشارة إلى ضوضاء ودقة مواتية بدلاً من تقنيات تسجيل الدماغ غير الغازية مثل التصوير المغناطيسي للدماغ (MEG) أو التصوير المغناطيسي (fMRI) أو تخطيط كهربية الدماغ ( EEG).

تم تسجيل نشاط دماغ المشارك بواسطة المصفوفات المزروعة أثناء التفكير أو التحدث داخليًا بست كلمات واثنين من الكلمات الكاذبة. وصف الباحثون العمليات اللغوية الأربع لإنتاج الكلام اللفظي ، وقراءة الكلمات ، وفهم الاستماع ، والكلام الداخلي على مستوى الخلايا العصبية. لاحظوا أن الكلام الداخلي قابل للفك بدرجة كبيرة في التلفيف فوق الهامشي.

كتب باحثو معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "في هذا العمل ، أظهرنا وحدة فك ترميز قوية للكلام الداخلي والمنطق ، والتقاط نشاط الخلايا العصبية المفردة من التلفيف فوق الهامشي". "استطاع أحد المشاركين المزروعين بشكل مزمن والقادر على الكلام والمصاب بالشلل الرباعي استخدام مؤشر كتلة الجسم للحديث الداخلي عبر الإنترنت من أجل تحقيق دقة تصنيف تصل إلى 91 بالمائة مع مفردات مكونة من ثماني كلمات."

مع  إثبات المفهوم هذا، يعتقد الباحثون أن منطقة الدماغ التلفيف فوق الهامشي لديها القدرة على تمثيل مفردات داخلية أكبر.

وخلص الباحثون إلى أنه "من خلال بناء نماذج على الكلام الداخلي مباشرةً ، قد تُترجم نتائجنا إلى أشخاص لا يستطيعون نطق الكلام أو مقيدين تمامًا".

Brain-Computer Interface Predicts Patient’s Thoughts | Psychology Today