ایمپلنت مغزی با کمک هوش مصنوعی امکان تکلم را به بیماران فلج برگرداند

دو زن که یکی به‌خاطر بیماری ALS و دیگری به‌خاطر سکته مغزی قابلیت تکلم را از دست داده بودند، با استفاده از ایمپلنت مغزی دوباره موفق شدند از طریق کامپیوتر قابلیت ارتباط را پیدا کنند. سرعت عملکرد این فناوری‌های جدید به لطف هوش مصنوعی بالاتر از فناوری‌هایی است که پیش‌تر وجود داشتند.

به‌گزارش آرس‌تکنیکا، فناوری‌های جدیدی که دانشمندان ساخته‌اند با تجزیه و تحلیل فعالیت‌های عصبی مرتبط با حرکات صورت در حین تکلم، سخنان افراد را با نرخی بین ۶۲ تا ۷۸ کلمه در دقیقه رمزگشایی می‌کند. «فرانک ویلت»، از دانشگاه استنفورد می‌گوید: «حالا می‌توان آینده‌ای را تصور کرد که می‌توانیم قابلیت گفت‌وگوی روان را به افراد فلج برگردانیم و به آن‌ها اجازه دهیم تا آزادانه هرچه می‌خواهند را با دقتی بالا و قابل درک بگویند.»

اگرچه سرعت عملکرد این فناوری‌ها نسبت به نرخ گفتار طبیعی ۱۶۰ کلمه‌ای در سخنوران انگلیسی زبان کُندتر است، دانشمندان می‌گویند این دستاورد قدمی هیجان‌انگیز به سمت بازیابی قابلیت گفت‌وگوی آنی از طریق رابط بین مغز و کامپیوتر (BCI) است.

سیستمی که دانشمندان استنفورد توسعه داده‌اند از آرایه یوتا استفاده می‌کند که یک سنسور کوچک مربعی شبیه یک برس مو با ۶۴ سوزن است و به قشر مغزی وصل می‌شود. این دستگاه فعالیت نورون‌ها را گردآوری می‌کند. محققان برای سیستم خود یک شبکه عصبی مصنوعی را آموزش دادند تا فعالیت مغز را رمزگشایی و بعد اطلاعات آن را به‌صورت کلماتی روی نمایشگر ترجمه کند.

دانشمندان این فناوری را روی «پت بنت»، یک بیمار ۶۸ ساله مبتلا به ALS آزمایش کردند. او همچنان می‌توانست صدا تولید کند، اما کلمات در اصواتش قابل تشخیص نبود. دانشمندان با کمک اصوات بنت به این سیستم آموختند که چگونه باید سیگنال‌های عصبی مرتبط با حرکات لب، فک و زبان را شناسایی کند.

ایمپلنت مغزی جدید با کمک هوش مصنوعی سرعت بالاتری دارد

بنت در نهایت با کمک این دستگاه توانست با نرخ میانگین ۶۲ کلمه در دقیقه صحبت کند. البته این رابط BCI در ۲۳.۸ درصد از مواقع در کتابخانه ۱۲۵ هزار کلمه‌ای خود اشتباه می‌کرد. اما سرعت عملکرد این فناوری بسیار بیشتر از رکورد قبلی با ۱۸ کلمه در دقیقه بود.

در یک تحقیق دیگر که توسط پژوهشگران دانشگاه کالیفرنیا، سن فرانسیسکو انجام شده است، از آرایه‌ای که نه درون مغز، بلکه روی آن می‌نشیند، استفاده کردند. آن‌ها این دستگاه را روی مغز بیماری به‌نام «ان» که سکته مغزی کرده بود قرار دادند و به مدل هوش مصنوعی آموختند تا داده‌های عصبی را از حرکت لب‌های بیمار تشخیص بدهد.

این محققان حتی یک آواتار دیجیتالی هم برای ان درست کردند تا حرف‌های او از طریق این آواتار بیان شود. سرعت عملکرد دستگاه محققان دانشگاه کالیفرنیا ۷۸ کلمه در هر دقیقه و نرخ خطای آن ۲۸ درصد بود.

نتایج این مطالعه در قالب دو مقاله در مجله Nature منتشر شده است.