واجهة حاسوب تعيد القدرة على الكلام لمريض التصلب الجانبي الضموري
تاريخ النشر: 20th, August 2024 GMT
كشف باحثون عن ابتكار واجهة جديدة للربط بين الدماغ والحاسوب تم تطويرها في مركز جامعة كاليفورنيا في ديفيس بالولايات المتحدة الأميركية تقوم بترجمة إشارات الدماغ إلى كلام بدقة تصل إلى 97%، وتمنح هذه الواجهة الأمل للمرضى المصابين باضطرابات عصيبة تمنعهم من الحديث من خلال معرفة ما يريدون قوله ونقله إلى من حولهم.
قام الباحثون في الدراسة التي نُشرت عن هذا العمل في مجلة نيو إنغلاند الطبية في 14 أغسطس/آب الحالي بزرع أجهزة استشعار في دماغ رجل يعاني من ضعف شديد في النطق بسبب التصلب الجانبي الضموري. تمكن الرجل من إيصال الكلام الذي كان ينوي قوله خلال دقائق من تفعيل النظام.
يؤثر التصلب الجانبي الضموري، المعروف أيضا باسم مرض لو غيريغ، على الخلايا العصبية التي تتحكم في الحركة في جميع أنحاء الجسم. يؤدي المرض تدريجيا إلى فقدان القدرة على الوقوف والمشي واستخدام اليدين، كما قد يتسبب في فقدان السيطرة على العضلات المستخدمة في الكلام، ليؤدي ذلك إلى فقدان القدرة على النطق الواضح.
تم تطوير هذه التكنولوجيا الجديدة لمنح القدرة على التواصل للأشخاص الذين لا يستطيعون التحدث بسبب الشلل أو الحالات العصبية مثل التصلب الجانبي الضموري. ويمكن للتكنولوجيا الجديدة تفسير إشارات الدماغ عندما يحاول المستخدم التحدث وتحويلها إلى نص يُنطق بصوت عال بواسطة الحاسوب.
وقد قال ديفيد براندمان، جراح الأعصاب في جامعة كاليفورنيا والباحث الرئيسي المشارك والمؤلف المشارك في هذه الدراسة والأستاذ المساعد في قسم الجراحة العصبية بجامعة كاليفورنيا في ديفيس والمدير المشارك لمختبر للربط بين الدماغ والأطراف الصناعية، "تقنيتنا للربط بين الدماغ والحاسوب ساعدت رجلا يعاني من الشلل على التواصل مع الأصدقاء والعائلة ومقدمي الرعاية، وتُظهر دراستنا الجهاز الأكثر دقة على الإطلاق لترجمة الكلام".
الجهاز الجديد يكسر حاجز التواصلعندما يحاول الشخص التحدث تقوم الواجهة الجديدة بتحويل نشاط الدماغ إلى نص يظهر على شاشة الحاسوب، وبعد ذلك يمكن للحاسوب قراءة النص بصوت عال.
شارك كيسي هاريل، وهو رجل يبلغ من العمر 45 عاما ويعاني من التصلب الجانبي الضموري، في تجربة بوابة الدماغ (BrainGate) السريرية لتطوير هذا النظام. وفي وقت التسجيل، كان هاريل يعاني من ضعف في ذراعيه وساقيه (شلل رباعي)، وكان كلامه صعب الفهم للغاية (خلل النطق) وكان يحتاج إلى مساعدة الآخرين في تفسير كلامه.
وفي يوليو/تموز 2023، قام براندمان بزرع الجهاز التجريبي، فزرع 4 مصفوفات دقيقة من الأقطاب الكهربائية في التلفيف المركزي الأيسر، وهي منطقة في الدماغ مسؤولة عن تنسيق الكلام.
أوضح عالم الأعصاب سيرجي ستافيسكي، الأستاذ المساعد في قسم الجراحة العصبية والمدير المشارك لمختبر جامعة كاليفورنيا للأطراف الصناعية العصبية والباحث الرئيسي المشارك في الدراسة، "نحن فعليا نكتشف محاولتهم لتحريك عضلاتهم والتحدث، نسجل من جزء الدماغ الذي يحاول إرسال هذه الأوامر إلى العضلات، ونستمع إلى تلك الإشارات ونترجم أنماط نشاط الدماغ إلى فونيمات -مثل مقاطع الكلام- ثم إلى الكلمات التي يحاولون قولها".
على الرغم من التقدم الحديث في تكنولوجيا الربط بين الدماغ والحاسوب، كانت الجهود لتمكين التواصل بطيئة وعرضة للأخطاء. ويعود السبب في ذلك إلى أن برامج تعلم الآلة التي تفسر إشارات الدماغ تحتاج إلى كثير من الوقت والبيانات للعمل.
وقد أوضح براندمان، وفقا لموقع يوريك أليرت، أن أنظمة الربط بين الدماغ والحاسوب السابقة " كانت تعاني من أخطاء متكررة في الكلمات، جعلت من الصعب على المستخدم أن يحظى بفهمه باستمرار، وكان ذلك عائقا أمام التواصل. كان هدفنا هو تطوير نظام يمكّن الشخص من أن يُفهم عندما يريد التحدث".
استخدم هاريل النظام في مواقف احتاجت إلى محادثات موجهة وعفوية. وفي كلا الحالتين، كان فك رموز الكلام يحدث في الوقت الفعلي، مع تحديثات مستمرة للنظام للحفاظ على دقته.
عُرضت الكلمات المفككة على شاشة، ونطقت الكلمات بشكل مذهل بصوت يشبه صوت هاريل قبل أن يصاب بالتصلب الجانبي الضموري. وتم تكوين هذا الصوت باستخدام برامج مدربة بعينات صوتية موجودة من صوته قبل المرض.
استغرق النظام 30 دقيقة لتحقيق دقة بنسبة 99.6% مع مفردات تضم 50 كلمة في أول جلسة تدريب للبيانات الصوتية.
قال ستافيسكي "عندما جربنا النظام أول مرة، بكى من الفرح عندما ظهرت الكلمات التي كان يحاول قولها بشكل صحيح على الشاشة. كلنا بكينا".
في الجلسة الثانية، توسع حجم المفردات المحتملة إلى 125 ألف كلمة. ومع ساعة إضافية فقط من بيانات التدريب، حقق النظام دقة بنسبة 90.2% مع هذه المفردات المتزايدة كثيرا. وبعد جمع مزيد من البيانات، حافظ النظام على دقة بنسبة 97.5%.
وقال براندمان "في هذه المرحلة، يمكننا فك رموز ما يحاول كيسي قوله بشكل صحيح بنسبة 97% تقريبا، وهو أفضل من العديد من التطبيقات التجارية المتاحة التي تحاول تفسير صوت الشخص، هذه التقنية ستحدث نقلة نوعية لأنها توفر الأمل للأشخاص الذين يريدون التحدث، ولكنهم لا يستطيعون. آمل أن تساعد هذه التقنية من تقنيات الربط بين الدماغ والحاسوب في المستقبل المرضى على التحدث مع عائلاتهم وأصدقائهم".
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حراك الجامعات حريات التصلب الجانبی الضموری إشارات الدماغ القدرة على
إقرأ أيضاً:
حكومة نتنياهو تعيد تنفيذ الانقلاب القانوني وبأقصى سرعة
في الوقت الذي تواصل فيه حكومة الاحتلال تورطها في حروبها الدموية في المنطقة، دعت أوساطها مجدداً لإعادة خطوات الانقلاب القانوني إلى الطاولة، بدءً من معركة انتخاب رئيس المحكمة العليا، مروراً بإقالة أمناء المظالم في المكاتب الحكومية، إلى التمثيل الخاص في القضايا المثيرة للجدل في المحكمة، وهو ما أصبح ظاهرة، وهكذا يروج الوزراء بقوة، في زمن الحرب، لسلسلة التحركات المتفجرة.
توفا تشموكي خبيرة الشئون القضائية والقانونية، أكدت أنه "منذ تشكيل الحكومة الحالية أواخر 2022، وهي تواصل العمل من أجل تغيير الأمور بشكل جذري في الدولة، من حيث تغيير تشكيل المحكمة العليا، وتعديل نظام المشورة القانونية للحكومة، ووضع حد للتنفيذ الانتقائي، وقد عرض وزير القضاء ياريف ليفين قبل ساعات بالتفصيل خطوات الانقلاب القانوني التي روّج لها ويروّج لها الائتلاف الحاكم، ودعا لإعادتها على طاولة المفاوضات، في تأييد قاطع للتحركات التي تمت قبل الحرب، وتوقفت بسببها، زاعما أنه حان الوقت لتقديم الدعم الكامل لاستعادة تنفيذ ذلك الانقلاب".
وأضافت في مقال نشرته صحيفة "يديعوت أحرونوت"، وترجمته "عربي21" أن "التغييرات الواسعة التي تهدف الحكومة لتعزيزها في علاقات القوة بينها وبين النظام القضائي لم تتوقف قط عن جدول الأعمال منذ بداية الدورة الشتوية للكنيست الشهر الماضي، حيث يستمر الانقلاب القانوني على قدم وساق، وسيصل لإحدى ذرواته من خلال عقد اجتماع لجنة اختيار قضاة المحكمة العليا التي أصدرت أمراً أجبر ليفين على عقد اللجنة، واختيار رئيس لها، لكنه كنوع من الاحتجاج والتحدي، لن يقدم الأخير مرشحيه لرئاستها".
وأشارت إلى أنه "من المحتمل أن تختار اللجنة رئيسا لها القاضي نوعام سولبرغ، أقدم قاض في المحكمة، فيما يريد الوزير أن يكون اثنان على الأقل من القضاة المنتخبين حسب اختياره هو، رغم أنه قدم مرشحين غير جديرين".
وذكرت أن "مظهرا جديدا للانقلاب القانوني يتمثل فيما ستناقشه المحكمة العليا في التماسات ضد "قانون السكن"، الذي يهدف للتحايل على واجب تجنيد أعضاء المدارس الدينية في صفوف الجيش، ويسعى مشروع القانون لمنح عائلات المتهربين من الخدمة العسكرية دعما ماليا من الدولة، أما الفقراء فلا، وبما أن هذا القانون، في رأي أمين المظالم، غير دستوري، لأنه يعطي الأولوية لتمويل أعضاء المدرسة الدينية الذين يرفضون التجنيد في انتهاك للقانون الاسرائيلي، فلن يدافع عنه وزير الرفاه يوآف بن تسور".
وأشارت الى مؤشر إضافي على استعادة الانقلاب القانوني المتمثل في "قرار الحكومة يوم أمس بإنهاء ولاية أمناء المظالم في الوزارات الحكومية بحلول نهاية العام، ممن ظلّوا في مناصبهم لفترة طويلة، وهذه خطوة قانونية، لكن الطريقة التي اتخذت بها الحكومة القرار بسرعة، أيضًا هذه المرة، خلافًا لموقف ديوان المظالم، يشتبه في أنها تريد إقالتهم بسبب اعتبارات دخيلة وشخصية، وتعيين مستشارين قانونيين موالين للوزير المكلف".
وختمت بالقول إن "إجراءات اختيار مفوضي الخدمة المدنية تتمثل بأن يقوم رئيس الوزراء قريبًا بتعيين لجنة بحث لاختيارهم، ويخشى أن تتحول الهيئة بعد تغيير الآلية إلى خدمة توزيع الوظائف على معاوني الوزراء والناشطين السياسيين على أساس الولاء فقط، وليس المهنية، وهي كلها مؤشرات لا تخفى على أحد بشأن استعادة الانقلاب القانوني الذي أوقفته الحرب على غزة".
عوديد شالوم الكاتب في صحيفة "يديعوت أحرونوت"، أكد أن "ليفين، الرأس المدبر للانقلاب القانوني، لن يهدأ له بال حتى يحترق النادي كله على أصحابه، رغم عدم توقف الحرب الجارية لأسباب حزبية، وحادثة إطلاق القنابل المضيئة على منزل رئيس الوزراء، لكن ليفين يواصل طريقه لمحاولة هدم النظام القائم مرة أخرى، كما فعل في الأشهر التي سبقت هجوم السابع من أكتوبر، من خلال تنظيم هجوم تشريعي مناهض للدولة، بحيث يظهر الشخص المسؤول عن الاضطرابات الأكثر رعبا وفظاعة التي شهدها المجتمع الإسرائيلي".
وأضاف في مقال ترجمته "عربي21" أن "عودة الحكومة لتنفيذ انقلابها القانوني يعني أنها تريد أن توجه للإسرائيليين الضربة القاضية الآن، بما يعنيه من عودة مجددة للانقسام الرهيب والاستقطاب والاحتجاجات الجماهيرية، رغم إدراك حماس للنقطة المتدنية التي وصلت إليها الدولة، واستغلت ذلك في هجومها لتفاجئنا، ومنذ ذلك الحين والإسرائيليون يخوضون حربا متعددة الجبهات، ويقاتل الجنود معًا: من اليمين واليسار، من المستوطنين والعلمانيين، من المدن والضواحي، ومن جميع شرائح المجتمع تقريبًا".
وأكد ان "ليفين غير مهتم بحقيقة أن الجيش يحتاج بشكل عاجل لعشرة آلاف جندي، ورغم ذلك فإنه سيحلّ مع ائتلافه اليميني أزمة تجنيد اليهود المتشددين في مزيج ما، وهو غير مهتم بنقص القضاة في النظام القضائي، وهذا السبب في أنه نظام عالق، والبتّ في القضايا يطول، هذا الوزير لا يهدأ له بال حتى يحترق النادي على رؤوس الإسرائيليين".
وأشار إلى أن "تعمّد الحكومة في استمرار الحرب التي لا نهاية لها، لأسباب شخصية وحزبية بحتة، تهدف لصرف انتباه الإسرائيليين عن رؤية الصورة الكبيرة، وهي أن ليفين واليمين الموالين لبنيامين نتنياهو مصممون على تشويه البنية السياسة القائمة في الدولة".
حظك اليوم برج العقرب الجمعة 22 نوفمبر.. خصص وقتا للاسترخاء مساء