موهبت فناوری برای بیماران؛ ایمپلنت مغزی جدید توانایی تکلم را به معلولان باز می گرداند

افراد زیادی در جامعه وجود دارند که متاسفانه با توجه به شرایط نورولوژیکی، توانایی تکلم خود را از دست داده‌اند ولی مغز این افراد همچنان توانایی تولید سیگنال‌های تحریک لب‌ها، فک و حنجره را دارد. دانشمندان با طراحی یک ایمپلنت و سیستم یادگیری ماشینی که از سیگنال‌های خروجی آن استفاده می‌کند، توانستند توانایی تکلم را تا حد قابل قبولی برای این افراد ممکن سازند. 

در این پروژه گروهی از دانشمندان موسسه تحقیقاتی UCSF پلتفرم کاملی را طراحی کرده‌اند که از دو بخش نرم‌افزاری و سخت افزاری تشکیل می‌شود. در بخش سخت‌افزاری ایمپلنتی روی مغز بیمار نصب می‌شود که وظیفه آن دریافت سیگنال‌های بخش مربوط به تکلم در مغز برای شناسایی فرامینی است که مغز به اندام‌های در ارتباط با تکلم صادر می‌کند.

در وهله بعد مجموعه این سیگنال‌ها به دستگاهی داده می‌شود که نرم‌افزار شناسایی و یادیگری ماشین روی آن نصب شده است. در این واحد با ترکیب مجموعه فرامین، این مورد استنباط می‌شود که مغز دستور تکلم چه کلماتی را صادر کرده و پس از آن یک بلندگو که به خروجی سیستم تبدیل اطلاعات به گفتار متصل است، صدایی را تولید می‌کند که قابل فهم توسط کاربر دیگر است.

البته نتایجی که از این طرح بدست آمده دقیقاً مانند نحوه تکلم یک فرد سالم نیست ولی باید به این مورد اشاره کرد که این سیستم می‌تواند برای نسخه‌های اولیه خروجی بسیار قابل قبولی ارائه کند و بقیه کار را باید به دست سیستم‌های تبدیل متن به گفتار پیشرفته‌تری بیندازیم که توانایی تبدیل حالات انسانی در ادای جملات را دارند.

گروه توسعه دهنده این طرح همچنین در حال طراحی الکترودهای قدرتمندتری هم هستند که می‌تواند به درک بهتر و با خطای کمتر سیگنال‌های فرامین ادای کلمات ایجاد شده در مغز کمک شایانی کند و در بخش نرم‌‌افزار و سیستم یادگیری ماشین نیز با توجه به ذات این سیستم‌ها، هر روز شاهد عملکرد بهتر از روزهای قبل در این سیستم خواهیم بود.

یکی از قابلیت‌های بسیار مهم این طرح آن است که این سیستم نیاز به دوره آموزش برای کاربر و یا دستگاه ندارد و از پایگاه داده خود برای تبدیل فرامین به کلمات استفاده می‌کند. این قابلیت باعث می‌شود هر فردی بتواند به راحتی از آن استفاده کند و دیگر نگرانی بابت خطاهای ایجاد شده در انتقال از یک فرد به فرد دیگر وجود نخواهد داشت.

در انتها جامعه هدف این طرح مشخص است؛ افرادی که به دلایل مختلف مانند بیماری‌های ALS، پارکینسون و یا شرایط خاص دیگر توانایی تکلم را به دلیل قطع و یا اضمحلال مسیر ارسال فرامین به دستگاه ایجاد تکلم از دست داده‌اند می‌توانند به راحتی از آن استفاده کرده و دوباره با دیگران صحبت کنند.

امیدواریم طرح‌هایی اینچنینی هر چه زودتر به فاز کاربردی رسیده و تا بتوانند توانایی تکلم مجدد را بدست آورند.