اختراق طبي.. التوصل لـ آلية جديدة لتحسين التواصل لدى المصابين بفقدان القدرة على الكلام
يعاني الأشخاص المصابون بفقدان القدرة على الكلام، وهو اضطراب في الدماغ، من صعوبة تحويل أفكارهم إلى كلمات وفهم اللغة المنطوقة.
وكشف باحثان من جامعة تكساس في أوستن أداة تعتمد على الذكاء الاصطناعي يمكنها ترجمة أفكار الشخص إلى نص مستمر، دون أن يتطلب الأمر من الشخص فهم الكلمات المنطوقة.
تستغرق عملية تدريب الأداة على أنماط النشاط الدماغي الفريدة للشخص، حوالي ساعة واحدة فقط.
جهاز فك تشفير للدماغ
يستند هذا إلى العمل السابق الذي قام به الفريق في ابتكار جهاز فك تشفير للدماغ يتطلب ساعات عديدة من التدريب على نشاط دماغ الشخص أثناء استماعه إلى قصص صوتية.
ويشير هذا التقدم الأخير إلى أنه قد يكون من الممكن، مع مزيد من التطوير، أن تعمل واجهات الكمبيوتر الدماغية على تحسين التواصل لدى الأشخاص المصابين بفقدان القدرة على الكلام.
وبحسب موقع ميديكال إكسبريس، قال جيري تانج، المؤلف الأول لورقة بحثية تصف العمل: "إن القدرة على الوصول إلى التمثيلات الدلالية باستخدام اللغة والرؤية تفتح أبوابًا جديدة للتكنولوجيا العصبية، وخاصة للأشخاص الذين يكافحون لإنتاج وفهم اللغة".
وأضاف: "إنه يمنحنا طريقة لإنشاء واجهات كمبيوتر دماغية تعتمد على اللغة دون الحاجة إلى أي قدر من فهم اللغة".
في عمل سابق، قام الفريق بتدريب نظام، بما في ذلك نموذج محول مماثل للنوع المستخدم بواسطة ChatGPT، لترجمة نشاط دماغ الشخص إلى نص مستمر.
يمكن لفك التشفير الدلالي الناتج إنتاج نص سواء كان الشخص يستمع إلى قصة صوتية أو يفكر في سرد قصة أو يشاهد مقطع فيديو صامتًا يروي قصة. ولكن هناك قيود.
ولتدريب جهاز فك تشفير الدماغ هذا، كان على المشاركين الاستلقاء بلا حراك في جهاز التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي لمدة 16 ساعة تقريبًا أثناء الاستماع إلى البث الصوتي، وهي عملية غير عملية بالنسبة لمعظم الناس وربما تكون مستحيلة بالنسبة لشخص يعاني من عجز في فهم اللغة المنطوقة.
يعمل جهاز فك تشفير الدماغ الأصلي فقط على الأشخاص الذين تم تدريبه من أجلهم.
وفي إطار هذا العمل الأخير، نجح الفريق في تطوير طريقة لتكييف جهاز فك تشفير الدماغ الحالي، الذي تم تدريبه بالطريقة الصعبة، مع شخص جديد من خلال ساعة واحدة فقط من التدريب في ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أثناء مشاهدة مقاطع فيديو قصيرة صامتة، مثل أفلام بيكسار القصيرة.
وطور الباحثون خوارزمية تحويل تتعلم كيفية رسم خريطة لنشاط دماغ شخص جديد على دماغ شخص تم استخدام نشاطه سابقًا لتدريب جهاز فك تشفير الدماغ، مما يؤدي إلى فك تشفير مماثل في جزء بسيط من الوقت مع الشخص الجديد.
وقال هوث إن هذا العمل يكشف شيئًا عميقًا عن كيفية عمل أدمغتنا: أفكارنا تتجاوز اللغة.
وأضاف هوث، وهو المؤلف الرئيسي للدراسة: "يشير هذا إلى تداخل عميق بين ما يحدث في الدماغ عندما تستمع إلى شخص يحكي لك قصة، وما يحدث في الدماغ عندما تشاهد مقطع فيديو يحكي قصة".
وتابع: "يتعامل دماغنا مع النوعين من القصص على أنهما متماثلان. كما يخبرنا أن ما نفك شفرته ليس في الواقع لغة. إنه تمثيل لشيء أعلى من مستوى اللغة لا يرتبط بنمط الإدخال".
ولاحظ الباحثون أنه كما حدث مع جهاز فك تشفير الدماغ الأصلي، فإن نظامهم المحسن لا يعمل إلا مع المشاركين المتعاونين الذين يشاركون طوعًا في التدريب.
وإذا أبدى المشاركون الذين تدربوا على فك تشفير الدماغ مقاومة في وقت لاحق ـ على سبيل المثال، من خلال التفكير في أفكار أخرى ـ فإن النتائج تصبح غير قابلة للاستخدام، وهذا يقلل من احتمالات إساءة الاستخدام.
وبينما كان المشاركون في آخر تجاربهم يتمتعون بصحة عصبية جيدة، أجرى الباحثون أيضًا تحليلات لمحاكاة أنماط إصابات الدماغ لدى المشاركين المصابين بفقدان القدرة على الكلام وأظهروا أن جهاز فك التشفير كان لا يزال قادرًا على ترجمة القصة التي كانوا يدركونها إلى نص مستمر.
هذا يشير إلى أن هذا النهج قد ينجح في النهاية مع الأشخاص المصابين بفقدان القدرة على الكلام.
ويعمل الفريق الآن مع مايا هنري، الأستاذة المساعدة في كلية ديل الطبية وكلية مودي للاتصالات في جامعة تكساس والتي تدرس فقدان القدرة على الكلام، لاختبار ما إذا كان فك تشفير الدماغ المحسن يعمل مع الأشخاص الذين يعانون من فقدان القدرة على الكلام.
