Jauna tehnoloģija varētu palīdzēt cilvēkiem ar paralīzi atkal runāt
Zinātnieki ir tuvu tādas tehnoloģijas izstrādei, kas izmanto smadzeņu kodēšanas un muskuļu kontroles komandas, lai ļautu cilvēkiem, kuri ir zaudējuši runas spēku paralīzes dēļ, atkal runāt.
Nesenie pētījumi, ko vadīja Ziemeļrietumu universitāte Evanstonā, IL, atklāj, ka smadzenes rada runas skaņas līdzīgi kā tas kontrolē roku un roku kustības.
Šis atradums tuvina dienu, kad paralizēti cilvēki - piemēram, indivīdi ar “bloķēta sindroma” - varēs runāt, izmantojot “smadzeņu un mašīnas saskarni”, tikai mēģinot pateikt vārdus.
Dokuments par darbu tagad ir redzams Neirozinātnes žurnāls.
Komanda paredz tehnoloģiju, izmantojot smadzeņu pašu skaņu kodēšanu kopā ar komandām, kas kontrolē lūpu, mēles, aukslēju un balss lodziņa muskuļus, lai tos radītu.
“Intuitīvāka” nekā Hokinga tehnoloģija
Šāda sistēma, pēc autoru skaidrojuma, būtu “intuitīvāka” nekā tā, ko izmanto slavens fiziķis Stīvens Hokings, kurš nomira šā gada sākumā 76 gadu vecumā.
Hokingam bija reta slimība, ko sauc par amiotrofo laterālo sklerozi, kas atstāja viņu paralizētu un nespēja dabiski runāt gandrīz visu savu dzīvi.
Tomēr, pateicoties datora saskarnei, kuru viņš varēja kontrolēt, pārvietojot vaigu, viņš varēja uzrakstīt vārdus un teikumus, kurus pēc tam nolasīja runas sintezators.
Lai gan metode veic darbu, tā ir lēna un darbietilpīga. Runa nav artikulēta, ja smadzenes kodē un nosūta muskuļus, kas rada skaņas.
Tā vietā tas prasa, lai persona iziet procesu, kas ir vairāk līdzīgs rakstīšanai; viņiem ir jādomā, piemēram, par to vārdu un teikumu rakstisko formu, kurus viņi vēlas formulēt, ne tikai par to skaņām.
‘Fonēmas un artikulācijas žesti’
Pētījumā tiek izmantots runas veidošanas modelis, kas sastāv no divām daļām: fonēmu formulēšana un “artikulācijas žesti”.
Pirmais ir hierarhiskais process, kurā teikumi, frāzes, vārdi un zilbes tiek sadalīti atsevišķās skaņās vai fonēmās. Otrais ir to ražošana, kontrolējot muskuļus, kas artikulē balss traktu. Līdz šim darbam nebija zināms, kā smadzenes tos faktiski plāno un pārstāv.
"Mēs izvirzījām hipotēzi," atzīmē vecākais pētījuma autors doktors Marks W. Slutzky, neiroloģijas un fizioloģijas asociētais profesors, "smadzeņu runas motoriskajām zonām būtu līdzīga organizācija kā smadzeņu motorisko zonu rokai".
Viņš turpina paskaidrot, ka viņi identificēja divas smadzeņu zonas, kas ir iesaistītas runas veidošanā, ziņojot: “Precentral garoza pārstāvēja žestus vairāk nekā fonēmas. Apakšējā frontālā garoza, kas ir augstāka līmeņa runas zona, pārstāvēja gan fonēmas, gan žestus. ”
Viņš un viņa kolēģi atklāja, pētot smadzeņu darbību cilvēkiem ar elektrodiem, kas ievietoti smadzenēs, kamēr viņiem tika veikta audzēju noņemšanas operācija. Operācijas laikā pacientiem bija jābūt apzinīgiem, jo viņiem bija jāizlasa vārdi no ekrāna.
Autori paskaidro:
"Šie atklājumi liecina, ka runas veidošanai ir līdzīga kritiskā organizatoriskā struktūra ar citu ķermeņa daļu kustību."
"Tam ir svarīgas sekas," viņi secina, "gan mūsu izpratnei par runas veidošanos, gan smadzeņu un mašīnu saskarņu projektēšanai, lai atjaunotu saziņu cilvēkiem, kuri nevar runāt."
Balstoties uz viņu rezultātiem, viņi tagad plāno izveidot smadzeņu un mašīnas saskarnes algoritmu, kas, kā arī dekodēšanas žesti, arī varēs veidot vārdus, tos apvienojot.
