تقنية جديدة تُمكّن المرضى المشلولين من التحدث مع أحبائهم في الوقت الفعلي

سمح نظام جديد لواجهة الدماغ والحاسوب (BCI) لمريض مصاب بالتصلب الجانبي الضموري (ALS) بالتحدث مع عائلته في الوقت الفعلي.

والتصلب الجانبي الضموري هو مرض عصبي يُلحق الضرر بالخلايا العصبية في الدماغ والحبل الشوكي، مما يؤدي إلى فقدان السيطرة على العضلات، ووفقاً لمطوريه في جامعة كاليفورنيا، ديفيس، يهدف هذا النظام البحثي الجديد إلى تسهيل محادثة أسرع وأكثر طبيعية.

وقال ديفيد براندمان، المدير المشارك لمختبر الأطراف الاصطناعية العصبية في جامعة كاليفورنيا، ديفيس: “صوتنا جزء مما يُكوّننا، إن فقدان القدرة على الكلام أمرٌ مُدمر للأشخاص الذين يعانون من حالات عصبية، تُعطي نتائج هذا البحث أملاً لمن يرغبون في التحدث لكنهم لا يستطيعون، لقد أظهرنا كيف مُكِّن رجل مشلول من التحدث بنسخة مُركَّبة من صوته، ويُمكن أن يُحدث هذا النوع من التكنولوجيا نقلةً نوعيةً في حياة الأشخاص الذين يُعانون من الشلل”.

وأضاف براندمان، وهو أيضاً جراح أعصاب، وأجرى جراحة زرع على أحد المُشاركين، أن الباحثون جمعوا البيانات، بينما طُلب من المُشارك محاولة نطق جمل عُرضت عليه على شاشة حاسوب.

وبينما سُجِّل نشاط دماغه في الوقت نفسه، ترجمت واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) إشارات دماغ الرجل بسرعة إلى كلام مسموع، وكانت السرعة مذهلة – تأخير لا يتجاوز واحداً على أربعين من الثانية، مشابه لكيفية سماع صوتنا- هذا يعني محادثة حقيقية وعفوية، حتى أنه تمكن من تعديل نبرة صوته بغناء ألحان بسيطة.

وتُواجه أجهزة النطق العصبية الاصطناعية الحالية (واجهات الدماغ والحاسوب التي تُترجم نشاط الدماغ إلى كلام) قيوداً بسبب بطء سرعة تحويلها، حيث غالباً ما تستغرق إشارات الدماغ عدة ثوانٍ حتى تُصبح مسموعة.

ويقول سيرجي ستافيسكي، الباحث الرئيسي والأستاذ المساعد في قسم جراحة الأعصاب بجامعة كاليفورنيا، ديفيس: “يشبه هذا النظام الجديد لتركيب الصوت في الوقت الفعلي مكالمة صوتية. فمن خلال تركيب الصوت الفوري، سيتمكن مستخدمو الأطراف الاصطناعية العصبية من المشاركة بشكل أكبر في المحادثة، على سبيل المثال، يمكنهم مقاطعة الآخرين، ويقل احتمال مقاطعتهم لهم عن طريق الخطأ”.

ويقوم الجهاز بفك تشفير إشارات الدماغ بدقة عالية، ويتضمن ذلك زراعة مصفوفات دقيقة من الأقطاب الكهربائية في منطقة إنتاج الكلام في الدماغ جراحياً، تلتقط الأقطاب الكهربائية الـ 256 نشاط مئات الخلايا العصبية، وتنقل هذه الإشارات إلى أجهزة الكمبيوتر التي تقوم بدورها بتفسير الصوت وإعادة بنائه.

ويؤكد الباحثون أن تقنية تحويل الدماغ إلى صوت لا تزال في مراحلها الأولى، وتتضمن الخطوات التالية تكرار هذه النتائج المذهلة مع المزيد من المشاركين، بمن فيهم أولئك الذين يعانون من فقدان الكلام لأسباب أخرى، مثل السكتة الدماغية. ذلك ونُشرت النتائج في مجلة نيتشر.