راهی برای تبدیل گفتار به ارتعاشات لمسی برای افراد کم شنوا
به گزارش سیناپرس همدان، محققان مرکز پزشکی دانشگاه جورج تاون، با همکاری دانشگاه جورج واشنگتن، از درک خود از پردازش گفتار شنیداری در مغز استفاده کردند تا داوطلبان را قادر به درک گفتار از طریق حس لامسه کنند. این ممکن است به طراحی دستگاه‌های جایگزین حسی جدید کمک کند، به عنوان مثال، شنیدن را با لمس کردن، برای افراد کم‌شنوا جابه جا می‌کند. این یافته ها در ژورنال علوم اعصاب منتشر شد.
دکتر ماکسیمیلیان ریزنهوبر، استاد گروه علوم اعصاب در مرکز پزشکی دانشگاه جورج تاون و نویسنده ارشد این مطالعه می گوید: در چند سال گذشته، درک ما از نحوه پردازش اطلاعات از حواس مختلف توسط مغز بسیار گسترش یافته است، زیرا ما شروع به درک نحوه اتصال شبکه های مغز در مسیرهای حسی مختلف مانند بینایی، شنوایی و لامسه کرده ایم.
به عنوان مثال، کار قبلی نشان داده است که کلمات بریل می توانند نواحی بینایی مغز افراد نابینا را فعال کنند. این نشان می دهد که ورودی پیام عصبی از سیستم لمسی، سیستم بینایی آنها را فعال می کند. ارتباطات مشابهی در افراد بدون اختلالات حسی مانند ارتباط بین سیستم شنوایی و لامسه وجود دارد. این ارتباطات این امکان جالب را ارائه می‌دهد که ممکن است پردازش گفتار از طریق حس لامسه با ارائه راهی برای ترکیب مؤثر اطلاعات از حس لامسه به سیستم گفتار شنیداری امکان پذیر باشد.
با توجه به امکان اتصال لمس و شنوایی، چالش محققان تبدیل کلمات گفتاری به الگوهایی از ارتعاش بود که ورودی “طبیعی” را برای نواحی مغزی که کلمات گفتاری را پردازش می‌کنند، فراهم کند. آنها با دکتر لین برنشتاین، دکترای سیلویو ابرهارت و دکترای ادوارد اوئر در دانشگاه جورج واشنگتن کسانی که سابقه طولانی در بررسی گفتار ارتعاشی دارند و یک مبدل ارتعاشی ساخته اند که می تواند در داخل یک اسکنر رزونانس مغناطیسی استفاده شود، همکاری کردند.
برای آزمایش فرضیه خود، تیم های تحقیقاتی 20 داوطلب را آموزش دادند تا 60 کلمه ایجاد شده توسط یکی از دو فرآیند تبدیل شنوایی به ارتعاش را تشخیص دهند. مغز داوطلبان قبل و بعد از آموزش اسکن شد تا مشخص شود که گفتار تبدیل شده توسط ارتعاش در کجا در مغز تشخیص داده می شود.
نویسنده اصلی، سریکانث دامرا، که این تحقیق را در جورج تاون انجام داد اما در حال حاضر رزیدنت بیمارستان ملی کودکان در واشنگتن دی سی است، گفت: به طور قابل توجهی، ما دریافتیم که گفتار تبدیل شده توسط ارتعاش می تواند سیستم تشخیص گفتار شنیداری مغز را به همان روشی که گفتار شنیداری فعال می کند، فعال کند.
متغیر کلیدی در آزمایش، فرآیند تبدیل شنوایی به ارتعاش بود. در گروه اول 10 نفره، کلمات به شیوه‌ای سیال با هدف شباهت به گفتار شنیداری تبدیل شدند، در حالی که در گروه دوم، تبدیل کلمه‌ای را به واج‌ها تبدیل کرد و الگوهای تکه تکه‌ای متمایز ایجاد کرد (یعنی مانند کد مورس). تنها در گروه اول بود که محرک‌های ارتعاشی مانند کلمات گفتاری در مغز درک شدند و کلمات ارتعاشی سیستم گفتار شنیداری را پس از تمرین فعال می‌کردند.
ریزنهوبر می‌گوید: این یافته بسیار مهم است زیرا دری را برای توسعه دستگاه‌های جایگزین حسی بهتر باز می‌کند که هدف آن جایگزینی عملکرد حسی از دست رفته است. هدف نهایی ما اتصال حواس جدید به شبکه هایی است که مغز برای پردازش ورودی به طور معمول از آنها استفاده می کند، به طوری که جایگزینی حسی بدون دردسر به نظر می رسد و طبیعی تلقی می شود، در حالت ایده آل، افراد حتی متوجه نمی شوند که گفتار را از طریق لمس درک می کنند.
منبع: Journal of Neuroscience
مترجم: کیانوش کرمی
