اگر امکان رمزگشایی از زبان درونی افراد محروم از توانایی بیان خود وجود داشت، چه میشد؟

محققان موفق شده اند سیگنال های عصبی امیدوارکننده ای را برای ضبط تک گویی های درونی ما شناسایی کنند. آنها همچنین قادر به شناسایی نواحی مغزی بودند که باید مشاهده شوند تا در آینده آنها را رمزگشایی کنند.

کد خبر: ۲۳۶۷۵۴

۰۳ بهمن ۱۴۰۰ / ۱۵:۰۵

به گزارش روزپلاس؛ اکنون محققان موفق شده اند سیگنال های عصبی امیدوارکننده ای را برای ضبط تک گویی های درونی ما شناسایی کنند. آنها همچنین قادر به شناسایی نواحی مغزی بودند که باید مشاهده شوند تا در آینده آنها را رمزگشایی کنند.

وقتی انسان صحبت می کند، باید نواحی مختلف مغز آنها فعال شود. با این حال، عملکرد این مناطق می تواند به طور جدی پس از آسیب به سیستم عصبی مختل شود. به عنوان مثال، اسکلروز جانبی آمیوتروفیک (یا بیماری شارکو) می تواند ماهیچه های مورد استفاده برای صحبت کردن را به طور کامل فلج کند. در موارد دیگر، به‌عنوان مثال، پس از سکته مغزی، مناطقی از مغز که مسئول زبان هستند تحت تأثیر قرار می‌گیرند: به این حالت آفازی می‌گویند. با این حال، در بسیاری از این موارد، توانایی بیماران در تصور کلمات و جملات تا حدی کاربردی باقی می ماند.

بنابراین رمزگشایی گفتار درونی ما مورد توجه محققان علوم اعصاب است. اما این کار بسیار آسان نیست، همانطور که تیموتی پرویکس، دانشمند دپارتمان علوم اعصاب پایه در دانشکده پزشکی UNIGE، توضیح می دهد: «مطالعات متعددی در مورد رمزگشایی زبان گفتاری انجام شده است، اما در مورد رمزگشایی گفتار تصوری بسیار کمتر است. این به این دلیل است که، در مورد دوم، سیگنال‌های عصبی مرتبط در مقایسه با گفتار صریح ضعیف و متغیر هستند. بنابراین رمزگشایی آنها با الگوریتم‌های یادگیری دشوار است. یعنی از طریق برنامه های کامپیوتری.

یک سخنرانی کاملاً پنهان

هنگامی که فردی با صدای بلند صحبت می کند، صداهایی تولید می کند که در لحظات مشخصی منتشر می شوند. بنابراین محققان می توانند این عناصر ملموس را به مناطق درگیر مغز مرتبط کنند. در مورد گفتار خیالی، این روند بسیار آسان تر است. دانشمندان هیچ اطلاعات واضحی در مورد ترتیب و سرعت کلمات یا جملاتی که در درون خود فرد فرموله می شوند، ندارند. نواحی جذب شده در مغز نیز تعداد کمتری دارند و فعالیت کمتری دارند.

برای درک سیگنال‌های عصبی این نوع گفتار بسیار خاص، تیم UNIGE از پانلی متشکل از سیزده بیمار بستری در بیمارستان با همکاری دو بیمارستان آمریکایی استفاده کرد. آنها داده ها را از طریق الکترودهایی که مستقیماً در مغز بیماران کاشته شده بود جمع آوری کردند تا اختلالات صرعی آنها را ارزیابی کنند. آن لیز ژیرو، پروفسور دپارتمان علوم اعصاب پایه در UNIGE توضیح می دهد: "ما از این افراد خواستیم کلماتی را بگویند و سپس آنها را تصور کنند. هر بار، چندین باند فرکانس فعالیت مغز را که در زبان دخیل هستند، بررسی کردیم." دانشكده پزشكي و مدير جديد انتصابي موسسه آديشيون در پاريس.

ضربه زدن به فرکانس مناسب

محققان چندین نوع فرکانس تولید شده توسط نواحی مختلف مغز را هنگام صحبت کردن این بیماران، چه به صورت خوراکی و چه داخلی، مشاهده کردند. اول از همه، نوساناتی به نام تتا (4-8 هرتز)، که با ریتم متوسط ادا در هجا مطابقت دارد. سپس فرکانس های گاما (25-35 هرتز)، در مناطقی از مغز که صداهای گفتاری در آن شکل می گیرد، مشاهده می شود. ثالثا، امواج بتا (12-18 هرتز) مربوط به مناطق شناختی کارآمدتر درخواست شده، به عنوان مثال برای پیش بینی و پیش بینی تکامل یک مکالمه است. در نهایت، فرکانس های بالا (80-150 هرتز) که هنگام صحبت کردن شخص مشاهده می شود." ، استادیار گروه علوم اعصاب بالینی در دانشکده پزشکی UNIGE و دانشیار پزشک در HUG.

به لطف این مشاهدات، دانشمندان توانستند نشان دهند که فرکانس های پایین و جفت شدن بین فرکانس های خاص (به ویژه بتا و گاما) حاوی اطلاعات ضروری برای رمزگشایی گفتار تصوری است. تحقیقات آنها همچنین نشان می دهد که قشر گیجگاهی ناحیه مهمی برای رمزگشایی نهایی گفتار درونی است. این ناحیه مغزی خاص که در قسمت جانبی سمت چپ مغز قرار دارد، در پردازش اطلاعات مربوط به شنوایی و حافظه نقش دارد، اما بخشی از ناحیه Wernicke را نیز در خود جای داده است که مسئول درک کلمات و نمادهای زبانی است.

این نتایج پیشرفت بزرگی در بازسازی گفتار از فعالیت عصبی است. تیم تحقیقاتی در پایان می‌گوید: «اما ما هنوز تا توانایی رمزگشایی زبان تصوری فاصله داریم.

12 ژانویه 2022

دانشگاه ژنو