تم فك رموز الكلام الصيني من الإشارات العصبية في الوقت الحقيقي لأول مرة

يمكن لواجهات الدماغ والحاسوب (BCIs) استعادة القدرة على التواصل مع الأشخاص الذين فقدوا القدرة على النطق بسبب السكتة الدماغية أو الأمراضالعصبية. ومع ذلك، حتى الآن، تم إنشاء هذه الأنظمة التجريبية، التي تجمع بين أجهزة الاستشعار في الدماغ وخوارزميات فك التشفير، بشكل أساسي للمرضى الناطقين باللغة الإنجليزية.

إن تطوير BCI للغة الماندرين الصينية، وهي لغة نغمية يتغير فيها معنى الكلمات بشكل كبير اعتمادًا على طبقة الصوت، قد تأخر بشكل ملحوظ. ولكن هنا أيضاً تم إحراز تقدم كبير، كما ذكرت المجلة. تقدم العلوم.

ضاعت في الترجمة

ويشكل المتحدثون باللغات النغمية غالبية سكان العالم، لذا فإن الإنجاز “يفتح (IMC) أمام عدد كبير من المرضى المحتملين”، كما يقول عالم اللغويات العصبية ماثيو ليونارد من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو. ويقول إن هذا الاختراق كان متوقعًا: فقد أظهرت الأبحاث الحديثة أن هناك أوجه تشابه في الطريقة التي يعالج بها الدماغ اللغات النغمية وغير النغمية أكثر من الاختلافات.

منذ عدة سنوات، كان فريق بقيادة جراح الأعصاب جينسون وو من جامعة فودان وأخصائي الهندسة العصبية زيتاو تشو من مختبر شنغهاي الرئيسي للأبحاث السريرية والتحويلية حول واجهات الدماغ والحاسوب، يعملان على فكرموزاللغة الصينية. أثناء عمليات إزالة أورام المخ، والتي عادة ما يظل المرضى واعيين فيها، اكتشف العلماء كيف تقوم مراكز النطق بتشفير مقاطع صوتية ذات نغمات مختلفة.

شملت التجربة الجديدة امرأة تبلغ من العمر 43 عامًا مصابة بالصرع، وتم زرع أقطاب كهربائية مؤقتًا في دماغها. وبعد أسبوعين من التدريب، حيث كررت الصوتيات الصينية الأساسية، تعلم الذكاء الاصطناعي تحويل نشاط دماغ المرأة إلى كلام.

وفي ديسمبر 2024، تمكنت من نقل تحيات قصيرة للعام الجديد فيالوقتالفعلي على شاشة الكمبيوتر. واعترف وو أنه كان “مثيرًا بشكل لا يصدق” رؤية الكلمات تظهر على الشاشة أثناء نطقها.

بطيئة وواضحة

لم يحاول الباحثون بعد فك تشفيرالكلامالداخلي أو العقلي لأن إشاراته العصبية أضعف. في التجربة، قرأ الشخص القرائن بصوت عالٍ وبصوت عالٍ وبوضوح وببطء – ما يصل إلى 50 حرفًا صينيًا في الدقيقة، وهو ما يمثل خمس السرعة العادية – لكن دقة التعرف وصلت إلى حوالي 70٪.

يقول سيرجي ستافيسكي، الباحث في BCI من جامعة كاليفورنيا في ديفيس: “هناك فرق كبير بين العمل مع موضوعات تتحدث بشكل صحي وإنشاء واجهة تواصل بصرية طبية لأولئك الذين لا يستطيعون التحدث”.

ومع ذلك، فإن دراسة الأشخاص الذين لديهم كلام طبيعي توفر بيانات للتدريب أكثر وضوحًا من العمل مع المرضى الذين يعانون من اضطرابات النطق. ومع ذلك، يخلص إلى أن توليد الحروف الصينية عبر الإنترنت، أثناء التحدث، وليس من خلال إعادة التحليل اللاحق للبيانات المسجلة، كان “تقدمًا واضحًا”.

ما هو التالي

يقول وو إن فريقه يعمل على تحسين سرعة ودقة فك التشفير. سيكون المشاركون التاليون في التجربة أشخاصًا فقدوا القدرة على التحدث نتيجة لسكتة دماغية أو مرض تنكس عصبي.

بالإضافة إلى ذلك، يعتزم الباحثون جعل BCI لاسلكيًا. والأهم من ذلك، أنه مع جمع البيانات وتراكمها، يعمل المترجم عالي التقنية من لغة الدماغ بشكل أفضل وأفضل.