آیا تبدیل امواج مغز به کلمات امکان‌پذیر است؟

بر اساس مطالعات جدیدی که در مجله پزشکی New England منتشر شده است، امکان توسعه سیستمی وجود دارد که امواج مغزی یک بیمار که به دلیل سکته مغزی، قدرت تکلم خود را از دست داده، تجزیه و تحلیل کند و سپس اطلاعات به دست آمده را به کلمات و عبارات بازگردانی کند.

اصلا چنین چیزی شدنی است؟

محققان چندین و چند بار اعلام کرده‌اند، افرادی که به هر دلیلی مانند سکته مغزی توانایی صحبت کردن خود را از دست داده‌اند، هنوز هم تمایل به این کار را در سر دارند و با این تفاوت که دیگر نمی‌توانند افکار و تجسمات ذهنی خودشان را به زبان بیاورند.

در حال حاضر چندین دستگاه در دنیا وجود دارد که می‌توانند کلمات ایجاد شده در مغز این افراد را به دنیای خارجی بیاورد اما این فناوری و این دستگاه‌ها هنوز به صورت کامل توسعه نیافته‌اند.

تا الان به کمک این دستگا‌ه‌ها آزمایشاتی انجام شده که در آن افرادی سالم و بدون مشکل، سعی می‌کردند با تکنیک‌هایی مانند یادگیری عمیق (Deep Learning)، افکار خود را بیان کنند؛ همین موضوع نشان می‌دهند که این تکنولوژی تا چه حد پیشرفت کرده است.

در گذشته نیز دستگاه‌هایی ابداع شده‌ بودند که بدون تکنیک یادگیری عمیق، می‌توانستند این کار را تا جای ممکن انجام دهد. برای مثال افرادی که سکته مغزی کرده بودند و تقریبا دست و پا‌های آن‌ها فلج شده بود، با تکان دادن سر و انتخاب کلمات از روی نمایشگر، تاحدی به برقراری ارتباط با دیگران نزدیک شده‌ بودند. این افراد به کمک کامپیوترهای مخصوص می‌توانستند تقریبا در هر دقیقه ۵ واژه تولید کنند.

استفاده از یادگیری عمیق برای تبدیل امواج مغز به کلمات

طبق تحقیقاتی که Edward Chang یکی از مجرب‌ترین جرحان مغز دنیا در دانشگاه کالیفرنیا انجام داده است، ظاهرا تکنیک یادگیری عمیق، درک رابطه بین امواج مغزی و کلمات را راحت‌تر می‌کند.

در این تحقیقات، یک سری الکترود به جمجمه بیمار متصل شد تا الگو‌های فعالیت نواحی از مغز که با گفتار در ارتباط مستقیم هستند، بررسی شود. برای ارزیابی و بررسی دقیق این الگوها از همان تکنیک یادگیری عمیق یا Deep Learning استفاده شد.

در طول این آزمایشات، ۵۰ کلمه برای بیمار خوانده شد و از او درخواست کردند که این کلمات را تلفظ کند. توجه داشته باشید که این بیمار به دلیل سکته توانایی صحبت کردن خود را از دست داده بود.

در طی ۴۸ جسله‌، محققان بیش از ۲۲ ساعت داده EEG (نوار مغز) را جمع‌آوری کردند و پس از تحلیل این داده‌ها به کمک الگوریتم‌های مختلف نتایج به دست آمده خبر از سرعت سه برابری این تکنیک نسبت به روش‌های سنتی و کامپیوترهای قدیمی می‌داد. در این آزمایشات، بیمار توانست به صورت متوسط در هر دقیقه بیش از ۱۵ کلمه تولید کند. علاوه بر سرعت بالا، تکنیک یادگیری عمیق، دقت بالاتری نیز دارد؛ دقت کلمات انتخاب شده در طول این ۴۸ جلسه، بیش از ۹۸ درصد اعلام شد.

همان طور که قبل‌تر گفتیم، این مطالعات بر روی بیماری انجام شده که بیش از ۱۰ سال است که به دلیل سکته مغزی توانایی حرف زدن و حتی کنترل دست و پای خود را از دست داده؛ این موضوع قطعا در نتایج به دست آمده تاثیرگذار است و اگر این آزمایشات بر روی کسی که وضعیت بهتری دارد انجام شود، قطعا نتایج بهتری نیز به دنبال خواهد داشت.

محمدحسین رنجبر

Twitter