اختراع ثوري.. جهاز يترجم نشاط الدماغ إلى كلمات في أقل من ثانية

تمكن باحثون في جامعة كاليفورنيا الأمريكية من تطوير جهاز ثوري لترجمة نشاط الدماغ إلى كلمات في الوقت الحقيقي. 

وقد نُشرت نتائج هذا البحث في مجلة Nature Neuroscience، حيث يبرز الجهاز الجديد كأحد أبرز الابتكارات في مجال واجهات الدماغ والآلة. 

ويمثل الجهاز قفزة كبيرة في سرعة وفعالية تحويل النشاط الدماغي إلى أصوات، إذ يقوم بذلك في أقل من ثانية، مما يجعله أسرع بثماني مرات من التقنيات السابقة.

دور الذكاء الاصطناعي في الاستعادة الصوتية

يتميز الجهاز بقدرته على استعادة الصوت والنغمة الأصلية التي كان عليها المتحدث قبل الحادث أو الإصابة. كما يعزز الجهاز قدرات الأشخاص الذين فقدوا القدرة على التواصل اللفظي بسبب الشلل، مما يساهم في استعادة جزء من هويتهم المفقودة.

 يعتمد الجهاز على الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات المتجمعة من النشاط الكهربائي للدماغ، مما يسهم في تحويل أفكار الشخص إلى كلمات يمكن سماعها.

التطورات في فهم الدماغ البشري

على الرغم من أن الدماغ ليس جهازًا كمبيوتريًا، فإنه يتكون من خلايا تتواصل من خلال النبضات الكهربائية والمواد الكيميائية، وهو ما ساعد العلماء في تطوير تقنيات مثل التصوير العصبي ورسم خرائط الدماغ. 

على الرغم من أننا نعرف الكثير عن اللغة، إلا أن تحديد أماكن إنتاج الكلمات في الدماغ يعد أمرًا أكثر تعقيدًا. 

ولهذا، فإن جهاز جامعة كاليفورنيا يتجاوز هذه المشكلة عن طريق التركيز على إشارات الدماغ المرتبطة بالحركة الفموية، بما في ذلك كيف يُرسل الدماغ إشارات للحبال الصوتية لتحريكها.

كيف يعمل الجهاز؟

لتطوير الجهاز، قام الباحثون بتقديم جمل مكتوبة لمتطوعين وطلبوا منهم محاولة نطقها بصمت. 

بعد ذلك، قاموا بتحليل النشاط الكهربائي للدماغ في المنطقة المسؤولة عن الحركات الفموية. 

باستخدام الذكاء الاصطناعي، تمكن الباحثون من إنشاء "قاموس" يربط أنماط النشاط الكهربائي بالكلمات. 

وهذا القاموس يسمح بتحويل الأفكار التي يحاول الشخص التعبير عنها إلى صوت مسموع، مما يفتح المجال لتطوير أجهزة قادرة على استعادة القدرة على الكلام للأشخاص الذين فقدوا هذه القدرة.

التقنيات المستخدمة والنتائج

واحدة من أبرز مميزات الجهاز الجديد هي سرعته العالية ودقته الفائقة في نطق الكلمات.

بفضل تحسينات الذكاء الاصطناعي، تم تقليص الوقت الذي يستغرقه تحويل النشاط الدماغي إلى كلام من 8 ثوان إلى ثانية واحدة فقط. 

ونجح الباحثون في تكرار النتائج باستخدام أنظمة مختلفة لجمع البيانات من أقطاب كهربائية تم إدخالها في الدماغ أو تلك الموضوعة على سطحه.

خطوة نحو المستقبل

هذه التكنولوجيا المتطورة تقربنا خطوة من يوم يمكن فيه لواجهات الدماغ والآلة استعادة الصوت لمرضى الصم والبكم، مما يفتح آفاقًا جديدة في مجال الطب العصبي والذكاء الاصطناعي.