ایمپلنت مغزی که ذهن‌خوانی می‌کند
یک واسط مغز–رایانه (brain–computer interface) (BCI) توانسته است گفتار ذهنی افراد را تقریبا بی‌درنگ (هم‌زمان) رمزگشایی کند. این ابزار می‌تواند به کمک کسانی بیاید که در ادای کلمات مشکل دارند.
عملکرد دستگاه
این ایمپلنت مغزی می‌تواند گفتگوی درونی فرد را رمزگشایی کند؛ اما تنها زمانی کار می‌کند که کاربر به یک رمز عبور از پیش تعیین‌شده فکر کند. این دستگاه توانسته است تا ۷۴ درصد از جملات ذهنی کاربران را با دقت رمزگشایی کند. سیستم تنها زمانی گفتار درونی ـ دیالوگ خاموش در ذهن افراد ـ را رمزگشایی می‌کند که فرد به یک کلمه کلیدی خاص می‌اندیشد. به این ترتیب، از ترجمه تصادفی جملاتی که کاربر نمی‌خواهد آشکار شوند، جلوگیری می‌شود.
گامی مهم در پژوهش
«سارا واندلت»، مهندس مغز و عصب در مؤسسات تحقیقات پزشکی فاینشتاین در منهاست نیویورک که در این کار مشارکتی نداشته است، می‌گوید: این پژوهش که در ۱۴ اوت در مجله «سل» (Cell) منتشر شد، گامی از نظر فنی چشمگیر و با ارزش به سمت توسعه دستگاه‌های BCI است که گفتار درونی را به طور دقیق رمزگشایی می‌کنند. وندلت می‌افزاید مکانیزم رمز عبور همچنین راهی ساده برای محافظت از حریم خصوصی کاربران ارائه می‌دهد که یک ویژگی حیاتی برای استفاده در دنیای واقعی است.
جلوگیری از ذهن‌خوانی ناخواسته
BCIها سیگنال‌های مغزی را به متن یا صوت تبدیل می‌کنند و امیدبخش بازگرداندن گفتار در افراد دارای فلج یا محدودیت حرکتی هستند. بیشتر این دستگاه‌ها نیازمند آن است که کاربر با صدای بلند صحبت کند که این کار می‌تواند خسته‌کننده و ناراحت کنننده باشد. سال گذشته، وندلت و همکارانش نخستین BCI برای رمزگشایی گفتار درونی را توسعه دادند.
با این حال، خطر رمزگشایی ناخواسته جملاتی که کاربران هرگز قصد بیان آنها را نداشته‌اند، وجود دارد. «ارین کونتز» (Erin Kunz)، مهندس مغز و عصب دانشگاه استنفورد و نویسنده همکار این پژوهش می‌گوید: «ما می‌خواستیم این موضوع را به طور دقیق بررسی کنیم».
آزمایش‌ها
کونتز و همکارانش سیگنال‌های مغزی جمع‌آوری شده به وسیله میکروالکترود‌های قرار داده شده در قشر حرکتی مغز ( ناحیه‌ای که در حرکات ارادی دخیل است ) چهار شرکت‌کننده را تجزیه و تحلیل کردند. هر چهار نفر در صحبت کردن مشکل داشتند؛ یکی به علت سکته مغزی و سه نفر دیگر به خاطر بیماری نورون حرکتی. پژوهشگران از شرکت‌کنندگان خواستند که یا سعی کنند مجموعه‌ای از کلمات را بگویند یا تصور کنند که آنها را بیان می‌کنند.
نتایج نشان داد گفتار درونی و تلاش برای گفتار از یک ناحیه در مغز سرچشمه می‌گیرند و سیگنال‌های عصبی مشابهی تولید می‌کنند؛ اما سیگنال‌های مرتبط با گفتار درونی ضعیف‌تر بودند. پژوهشگران سپس از این داده‌ها برای آموزش مدل‌های هوش مصنوعی به منظور شناسایی واج‌ها (کوچک‌ترین واحد‌های گفتاری) در در داده‌های ثبت‌شده‌ی عصبی استفاده کردند. آنها از مدل‌های زبانی برای اتصال واج‌ها به یکدیگر به منظور شکل دهی به کلمات و جملات به صورت آنی بهره بردند. محدوده واژگانی که مدل‌ها قادر به تشخیص و تولید آن بودند، شامل ۱۲۵ هزار کلمه بود.
دستگاه توانست ۷۴ درصد جملات ذهنی دو شرکت‌کننده را که به آنها گفته شده بود به عبارات خاصی فکر کنند به‌درستی تفسیر کند. این سطح از دقت مشابه با دقت BCIهای پیشین این تیم است که برای رمزگشایی تلاش برای گفتار طراحی شده بود. همچنین در برخی موارد، اعداد تصورشده از سوی شرکت‌کنندگان نیز شناسایی شد.
نقش رمز عبور
برای رفع خطر رمزگشایی جملاتی که کاربران قصد ندارند با صدای بلند بگویند، پژوهشگران رمز عبوری به سیستم افزودند تا شرکت‌کنندگان بتوانند زمان شروع رمزگشایی را کنترل کنند. زمانی که شرکت‌کنندگان رمز عبور «چیتی-چیتی-بنگ-بنگ» (نام یک رمان کودکانه انگلیسی) را تصور می‌کردند، BCI آن را با دقت بیش از ۹۸ درصد تشخیص می‌داد.
گام‌های آینده
«سیلویا مارکِسوتی»، مهندس مغز و عصب دانشگاه ژنو می‌گوید بررسی سیگنال‌های گفتاری در دیگر بخش‌های مغز اهمیت دارد. پژوهشگران این پژوهش قصد دارند هم سرعت و دقت سیستم را ارتقا دهند و هم نواحی مغزی دیگری را بررسی کنند تا بتوانند به انواع بیشتری از اختلالات گفتاری پاسخ دهند.
این گزارش با استفاده از مطلب منتشر شده درباره این موضوع در مجله «نیچر» (Nature) تهیه شده است.
انتهای پیام/
