إنجاز طبي فريد.. تقنية دماغية حديثة تمنح المشلولين القدرة على النطق والإشارة معاً

في خطوة تعد الأولى من نوعها، كشف فريق علمي عن واجهة دماغية-حاسوبية متطورة تتيح للمصابين بالشلل في الجهاز الصوتي والجسم إمكانية نقل الكلام وإشارات الجزء العلوي من الجسم في نفس الوقت.

وعلى الرغم من نجاح التقنيات السابقة في تحقيق أحد نوعي التواصل بشكل منفصل، فإن هذا النظام الجديد يمثل الابتكار الأول الذي يجمع بينهما لمحاكاة التعبير البشري الطبيعي بصورة أقرب للواقع.

وقد استعان علماء من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو بتقنيات التعلم الآلي لفك رموز النشاط الدماغي الفريد الذي يتحكم في الكلام والإشارات الجسدية المتزامنة لدى ثلاثة مرضى.

وقد نجحت هذه الواجهة الدماغية في ترجمة أفكار مشاركين اثنين إلى أوامر دقيقة تتحكم في تعبيرات صورة رمزية افتراضية ذات جسم كامل.

وأوضح الدكتور إدوارد تشانغ، أستاذ الجراحة العصبية في جامعة كاليفورنيا، أن المحادثة تتجاوز حدود الكلمات المنطوقة لتكون عملية متعددة الطبقات وديناميكية تشمل القشرة الحركية بالكامل، مؤكداً أن هذا الإثبات العملي يوضح إمكانية استعادة بعض الحرية والمرونة للمرضى.

ويعاني المصابون بالتصلب الجانبي الضموري (ALS) أو الذين تعرضوا لسكتات دماغية في جذع الدماغ من شلل يعيق قدراتهم اللفظية وغير اللفظية، بينما تظل تقنيات تتبع العين الحالية بطيئة ومرهقة جسدياً.

ولتقديم حل أكثر طبيعة، زرع الباحثون سابقاً مصفوفة تخطيط كهربية القشرة الدماغية (ECoG) على القشرة الحركية، واستخدموا أجهزة فك التشفير لترجمة الإشارات إلى رأس وجه رقمي.

وفي الدراسة الحديثة، استهدف الباحثون تمكين تعبيرات الجزء العلوي من الجسم عبر ربط المشاركين بصورة رمزية بجسم كامل، وجمعوا البيانات أثناء محاولة المشاركين نطق عبارات أو أداء إشارات مثل التلويح أو علامة الإبهام.

وأظهرت النتائج أن التواصل متعدد الوسائط أكثر تعقيداً من مجرد جمع الإشارات، حيث كانت أجهزة فك التشفير أكثر نجاحاً عند التدرب على بيانات جمعت أثناء الأداء المتزامن.

من جانبها، أعربت الدكتورة ديبارا توتشي، مديرة المعهد الوطني للصمم واضطرابات التواصل الأخرى التابع للمعاهد الوطنية للصحة، عن أملها في استعادة المرضى للطبيعة الشاملة للتواصل البشري.

وفي الوقت الذي يُعد فيه النظام الحالي سلكياً، أشار الدكتور إدوارد تشانغ إلى أن الفريق سيختبر قريباً نسخة لاسلكية قابلة للزرع بالكامل لتطبيق طويل الأمد، وقد نُشرت الدراسة في دورية Nature Neuroscience.