زرعة دماغية تفكّ شفرة الكلام والإيماءات في الوقت نفسه

لا يحتاج التواصل الطبيعي إلى الكلمات وحدها: فالإيماء بالرأس أو اليد، والإشارة، وطريقة التأكيد تضيف معنى إلى الحديث. في تجربة حديثة، استخدم باحثون من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو (UCSF) واجهة دماغية حاسوبية لتفكيك شفرة الكلام المقصود وإيماءات الجزء العلوي من الجسم بالتزامن لدى أشخاص مصابين بشلل شديد، ثم تحويلهما إلى نص وصوت وحركة في صورة رمزية رقمية شخصية خلال ثوانٍ. 23

كيف عملت الواجهة الدماغية؟

وضع الفريق جراحياً شبكة عالية الكثافة من 253 قطباً كهربائياً على سطح القشرة الحسية الحركية. وهذه المنطقة من الدماغ تسهم في تخطيط الحركات اللازمة للكلام والحركة الجسدية. وسجّلت الشبكة النشاط العصبي بينما حاول المشاركون التحدث وأداء إيماءات بالجزء العلوي من الجسم، على الرغم من أن الشلل يمنعهم من تنفيذ تلك الأفعال فعلياً. 23

ثم استُخدمت أنظمة تعلّم آلي لتحويل هذه الإشارات إلى مخرجات متزامنة:

• مفكّك شفرة مخصص للكلام يربط النشاط العصبي بالكلام الذي ينوي الشخص قوله.
• مفكّك شفرة آخر مخصص للإيماءات، يترجم الإشارات إلى أوامر أو حركات للصورة الرمزية الرقمية. 23

وبذلك يمكن، مثلاً، أن تقول الصورة الرمزية «مرحباً» مع التلويح، أو أن تهزّ رأسها للدلالة على الموافقة، بدلاً من تقديم الكلام والحركة كقناتين منفصلتين. 3

لماذا احتاج الباحثون إلى مفكّكات شفرة منفصلة؟

توصلت الدراسة إلى أن النشاط العصبي المصاحب للكلام مع الإيماء لا يساوي ببساطة مجموع النشاط المسجّل عند محاولة الكلام وحده ومحاولة الإيماء وحده. لذلك لم يفترض الباحثون أن تمثيلاً عصبياً عاماً واحداً سيكفي للمهمتين؛ بل درّبوا نماذج مرتبطة بالمهمة، وبمهام تواصل تجمع الكلام والحركة بصورة أقرب إلى الحوار الطبيعي. 23

وتدعم الأدلة المتاحة النتيجة الأساسية، وهي فك الشفرة متعدد الوسائط بصورة متزامنة، لكنها لا تتضمن هنا أرقاماً مفصلة لقياس مقدار هذا الاختلاف في النشاط العصبي أو دقة كل مفكّك شفرة. 23

ما الأهمية العملية المحتملة؟

تعتمد بعض أدوات التواصل المساعدة الحالية على تتبع العين لاختيار الحروف أو الرموز واحداً تلو الآخر، وهي عملية قد تكون بطيئة ومجهدة. كما أن النص أو الصوت وحدهما لا ينقلان جانباً كبيراً من المعنى الاجتماعي الذي تحمله الوقفة وحركة الذراع والتأكيد بالإيماءات. 2

لهذا تسعى الواجهة الجديدة إلى استعادة القناتين معاً: التواصل اللفظي وغير اللفظي. لكن التقنية لا تزال عرضاً بحثياً وليست جهازاً متاحاً للعلاج أو للاستخدام اليومي المستقل. 23

المشاركون وحدود التجربة

شملت الدراسة ثلاثة أشخاص لديهم شلل في الأطراف والجهاز الصوتي. 2 وتؤكد المصادر المتاحة أنهم حاولوا الكلام وإيماءات الجزء العلوي من الجسم أثناء فك الإشارات، لكنها لا تحدد تشخيص كل مشارك أو سبب الشلل لديه، ولا تعرض قائمة كاملة بجميع مهام الاختبار. 3

أما النظام المعروض حالياً فهو موصول بأسلاك: إذ تتطلب الشبكة القشرية اتصالاً مادياً بأجهزة تسجيل وحوسبة خارجية، وهو ما يحد من استخدامه المستقل في الحياة اليومية. والاتجاه المعلن للتطوير هو نظام مزروع بالكامل ولاسلكي لتجنب الكابل العابر للجلد؛ غير أن المصادر المتاحة لا تقدم جدولاً زمنياً، أو اسم شركة مصنّعة، أو وضعاً تنظيمياً للجهاز. 23

امتداد لعمل UCSF السابق في الكلام

يبني هذا الإنجاز على عمل فريق إدوارد تشانغ المنشور عام 2023 في مجلة Nature. في ذلك العمل، استُخدمت أيضاً شبكة من 253 قناة على القشرة الحسية الحركية لدى شخص مصاب بشلل شديد وفقدان القدرة على النطق، بهدف فك شفرة الجمل المقصودة والتحكم بصورة رمزية. 1

كان التركيز في نظام 2023 منصباً على الكلام وتحريك الوجه في الصورة الرمزية، بينما يوسّع العمل الأحدث النهج نفسه ليشمل تواصلاً متزامناً عبر الكلام وإيماءات الجزء العلوي من الجسم. 12