فناوریهای نوین رابط مغز و رایانه در حال نزدیک کردن دنیای بیماران دچار ناتوانی شدید حرکتی و گفتاری به امکان ارتباط مستقل در خانه هستند. در یک پژوهش تازه، سیستمی آزمایش شده که با دریافت مستقیم سیگنالهای مغزی از نواحی مرتبط با گفتار، میتواند آنها را به متن یا فرمانهای دیجیتال تبدیل کند که وابستگی به متخصصان کم کرده و توان ارتباطی به بیماران بازگردانده میشود.
به گزارش سیناپرس، تصور کنید فردی که بر اثر بیماری به کلی توانایی حرکت و صحبت کردن را از دست داده است، دوباره بتواند با دیگران ارتباط برقرار کند. دانشمندان به تازگی فناوری پیشرفتهای را آزمایش کردهاند که به این افراد کمک میکند تا به طور مستقل و بدون نیاز به حضور متخصصان، در محیط خانه با جهان خارج پیوند دوباره برقرار کنند.
بیماریهای اعصاب و روان یا آسیبهای جسمی شدید مانند اسکلروز جانبی آمیوتروفیک که به اختصار ایالاس (ALS) نامیده میشود، به تدریج توانایی حرکت عضلات و تکلم را از فرد سلب میکنند. این وضعیت نه تنها استقلال فردی را از بین میبرد، بلکه کیفیت زندگی بیمار و خانواده او را به شدت کاهش میدهد. وقتی فردی نتواند افکار، نیازها و احساسات خود را به زبان بیاورد، در دنیایی از سکوت و انزوا گرفتار میشود که تحمل آن برای هر انسانی بسیار دشوار و فرساینده است.
در حال حاضر ابزارهای کمکی مختلفی برای این بیماران وجود دارد، اما بسیاری از آنها بسیار کند هستند، ضریب خطای بالایی دارند و یا استفاده از آنها بسیار خستهکننده است. مشکل بزرگتر این است که اکثر این دستگاههای پیشرفته معمولاً فقط در محیطهای آزمایشگاهی و با حضور مداوم تیمهای فنی و پزشکان کار میکنند.
بنابراین، جای خالی فناوریای که بتواند به صورت شبانهروزی، پایدار و بدون نیاز به کمک حرفهای در محیط واقعی خانه عمل کند، به شدت احساس میشد تا این بیماران بتوانند دوباره به زندگی عادی بازگردند.
تیمی از پژوهشگران برجسته به سرپرستی نیکولاس کارد و همکارانش از دانشگاه کالیفرنیا، دیویس مطالعهای پیشگامانه را در این زمینه انجام دادهاند. این محققان که در حوزههای تخصصی مغز و اعصاب فعالیت میکنند، سیستمی را طراحی کردند که به مغز انسان اجازه میدهد به طور مستقیم با رایانه ارتباط برقرار کند. هدف اصلی این تیم از انجام تحقیق مذکور، ایجاد راهکاری بود که فرد بیمار بتواند بدون وابستگی به محققان، از ابزارهای دیجیتال استفاده کرده و از طریق یک رابط کاربری هوشمند، دوباره قدرت ارتباطی خود را بازیابی نماید.
روش انجام این پژوهش به این صورت بود که آرایههایی از الکترودهای بسیار ظریف در بخشی از مغز بیمار که مسئول کنترل حرکات مربوط به گفتار است، کاشته شد. این الکترودها سیگنالهای الکتریکی صادر شده از سلولهای عصبی را دریافت کرده و به یک سیستم رابط مغز و رایانه ارسال میکردند. این سیستم هوشمند قادر بود پیامهای مغزی را در لحظه رمزگشایی کرده و آنها را به متن یا حرکات نشانگر روی صفحه نمایش تبدیل کند.
نکته کلیدی در روش کار این تیم، سادهسازی فرآیند راهاندازی دستگاه بود، به طوری که پرستاران خانگی و همراهان بیمار نیز توانستند بدون دانش تخصصی، سیستم را آماده به کار کنند.
یافتههای این تحقیق که در یک بازه زمانی طولانی و بیش از دو سال انجام شد، نتایج درخشانی به همراه داشت. داوطلب شرکتکننده در این طرح توانست در مجموع بیش از ۳۸۰۰ ساعت از این سیستم در خانه استفاده کند و ۱۸۳ هزار جمله را که شامل حدود دو میلیون کلمه بود، به اطرافیان خود منتقل نماید.
سرعت انتقال پیام در این روش به طور متوسط ۵۶ کلمه در دقیقه ثبت شد که برای یک فرد دچار فلج گفتاری، موفقیتی بزرگ و بیسابقه محسوب میشود. همچنین بررسیها نشان داد که ۹۲ درصد از جملات تولید شده توسط دستگاه، کاملاً صحیح و دقیق بودهاند.
در نتایج نهایی این پژوهش که در نشریه معتبر «نیچر مدیسین» منتشر شدهاند، مشخص شد که در آزمونهای ساختاریافته، دقت واژگان در یک دایره لغات گسترده شامل ۱۲۵ هزار کلمه، به بیش از ۹۹ درصد میرسد. نتیجهگیری کلی این مطالعه نشان میدهد که رابطهای مغزی دیگر محدود به محیطهای تحت کنترل آزمایشگاهی نیستند و میتوانند به عنوان ابزارهای کمکی کاربردی در زندگی روزمره به کار گرفته شوند.
این سیستم ثبات عملکرد خود را در طولانیمدت حفظ کرد و ثابت نمود که میتواند به عنوان یک پل ارتباطی دائمی و قابل اعتماد برای بیماران عمل کند و حس استقلال را به آنها بازگرداند.
اهمیت این دستاورد در آن است که بیمار توانست بدون حضور فیزیکی پژوهشگران و تنها با کمک اعضای خانواده، دستگاه را روشن و از آن استفاده کند. ویژگیهای تطبیقی نرمافزار، مانند کنترل از طریق نگاه کردن و تنظیمات خودکار در پسزمینه، باعث شد که کاربری دستگاه بسیار راحتتر از نمونههای قبلی باشد.
این موضوع نشاندهنده گامی بزرگ به سوی عمومیسازی این فناوری برای تمام افرادی است که با محدودیتهای شدید حرکتی و گفتاری دست و پنجه نرم میکنند و به دنبال راهی برای ابراز وجود هستند.
به نقل از ایسنا، اگرچه این تحقیق فعلاً روی یک شرکتکننده متمرکز بوده و هنوز نیاز به آموزشهای اولیه برای مراقبان وجود دارد، اما پتانسیل بالای آن برای تغییر سبک زندگی میلیونها انسان غیرقابل انکار است.
تلاشهای آینده دانشمندان بر افزایش قابلیت حمل این دستگاه، کوچکتر کردن تجهیزات و بهبود دقت آن در مکالمات طبیعی و روزمره متمرکز خواهد بود تا فاصله بین ذهن انسان و دنیای بیرون به حداقل ممکن برسد و هیچ فردی به دلیل ناتوانی جسمی از حق ارتباط محروم نماند.