یک ایمپلنت مغزی مجهز به هوش مصنوعی توانست قدرت تکلم یک بیمار فلج را پس از ۱۸ سال بازیابی کند. این رابط مغز و رایانه جدید قادر است گفتار را مستقیم از فعالیت مغز رمزگشایی کند و تأخیر این بازیابی را از ۸ ثانیه به تنها ۱ ثانیه کاهش دهد.
هجده سال پس از سکته مغزی که منجر به فلج تقریباً کامل «آن جانسون» شد، او به لطف رابط مغز و رایانه‌ای که گفتار را مستقیماً از فعالیت مغز رمزگشایی می‌کند، دوباره توانست صحبت کند. جانسون در زمان سکته ۳۰ ساله بود و معلم و مربی دبیرستان در کانادا بود. پس از سکته مغزی در سال ۲۰۰۵، او به سندرم قفل‌شدگی مبتلا شد؛ بیماری نادری که فرد در آن هوشیار می‌ماند، اما قادر به صحبت یا حرکت نیست.
از آن زمان، جانسون تنها می‌توانست با استفاده از سیستم ردیابی چشم ۱۴ کلمه در دقیقه تولید کند، در حالی که سرعت مکالمه طبیعی حدود ۱۶۰ کلمه در دقیقه است.
در سال ۲۰۲۲، او سومین شرکت‌کننده در یک کارآزمایی بالینی به رهبری محققان دانشگاه کالیفرنیا برکلی و دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو شد که هدف آن بازیابی گفتار برای افراد مبتلا به فلج شدید بود. این تیم از یک پروتز عصبی استفاده کرد که سیگنال‌های قشر حرکتی گفتار را ضبط می‌کند و با دور زدن مسیرهای عصبی آسیب‌دیده، کلمات قابل شنیدن تولید می‌کند.
این دستگاه مبتنی بر یک ایمپلنت است که روی ناحیه تولید گفتار مغز قرار می‌گیرد. وقتی جانسون تلاش می‌کند صحبت کند، ایمپلنت فعالیت عصبی او را تشخیص داده و سیگنال‌ها را به یک رایانه متصل ارسال می‌کند. سپس یک رمزگشای هوش مصنوعی این سیگنال‌ها را به متن، گفتار یا انیمیشن صورت روی یک آواتار دیجیتال تبدیل می‌کند.
در ابتدا، سیستم از مدل‌های هوش مصنوعی توالی به توالی استفاده می‌کرد که قبل از تولید خروجی نیاز به جمله کامل داشت و تأخیر ۸ ثانیه‌ای ایجاد می‌کرد. در مارس ۲۰۲۵، تیم تحقیقاتی اعلام کرد که به معماری جریانی روی آورده‌اند که امکان ترجمه تقریباً بی‌درنگ را با تنها ۱ ثانیه تأخیر فراهم می‌کند.
محققان برای شخصی‌سازی تجربه جانسون، صدای او را از روی سخنرانی عروسی‌اش در سال ۲۰۰۴ بازسازی کردند. او همچنین یک آواتار دیجیتال برای مطابقت با ظاهر خود انتخاب کرده است که حالات چهره مانند لبخند یا اخم را تقلید می‌کند.
گوپالا آنومانچیپالی، استادیار مهندسی برق و علوم کامپیوتر در دانشگاه برکلی، و ادوارد چانگ، جراح مغز و اعصاب در دانشگاه کالیفرنیا سانفرانسیسکو، و کایلو لیتل‌جان، دانشجوی دکترای دانشگاه برکلی، می‌گویند هدف این است که پروتزهای عصبی از آزمایشگاه به ابزارهای بالینی استاندارد تبدیل شوند و «قابل اتصال و اجرا» باشند.
پیشرفت‌های آینده شامل ایمپلنت‌های بی‌سیم، حذف نیاز به اتصال مستقیم به کامپیوتر و آواتارهای واقع‌گرایانه برای تعاملات طبیعی‌تر است. همچنین تیم تحقیقاتی قصد دارد همزادهای دیجیتال ایجاد کند که نه تنها صدای کاربر بلکه سبک مکالمه و نشانه‌های بصری او را نیز شبیه‌سازی کنند.
این پیشرفت می‌تواند به جمعیت نسبتاً کوچک اما آسیب‌پذیر، از جمله افرادی که به دلیل سکته مغزی، ALS یا آسیب‌دیدگی توانایی صحبت کردن را از دست داده‌اند، کمک کند تا ارتباط سریع‌تر و طبیعی‌تری داشته باشند.
محققان تأکید می‌کنند که این سیستم فقط زمانی فعال می‌شود که شرکت‌کننده عمداً سعی در صحبت کردن داشته باشد و حریم خصوصی و اختیار کاربر را حفظ کند.
این آزمایش زندگی جانسون را متحول کرده است. او گفته است: «می‌خواهم بیماران مرا ببینند و بدانند زندگی‌شان تمام نشده است.» جانسون امیدوار است روزی به عنوان مشاور در یک مرکز توانبخشی کار کند و از پروتز عصبی برای صحبت با مراجعین استفاده کند.
محققان معتقدند با کاهش تأخیر به حدود یک ثانیه و پیشرفت مداوم در مدل‌های هوش مصنوعی، بازیابی عملی و بی‌درنگ گفتار می‌تواند ظرف چند سال به واقعیت تبدیل شود و فناوری نحوه ارائه صدا به افرادی که صدای خود را از دست داده‌اند، متحول خواهد کرد.
منبع: الف
برچسب: #ایمپلنت مغزی #هوشمصنوعی #توانبخشی #گفتار_بازیابی
