طور علماء في جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو زراعة دماغية ثنائية اللغة تستخدم الذكاء الاصطناعي لمساعدة الناجين من السكتة الدماغية على التواصل باللغتين الإسبانية والإنجليزية لأول مرة.
وقد عمل ما يقرب من عشرة علماء من مركز الهندسة العصبية والأطراف الاصطناعية بالجامعة لعدة سنوات على تصميم نظام فك تشفير يمكنه تحويل نشاط دماغ الرجل إلى جمل باللغتين وعرضها على الشاشة.
مقال نشر في 20 مايو في مجلة Nature Biomedical Engineering يوضح بحثهم يحدد الرجل بأنه بانشو. وفي سن العشرين، أصيب بشلل شديد نتيجة لسكتة دماغية أصيب بها في أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين. يستطيع بانشو أن يتأوه وينخر لكنه لا يستطيع نطق كلمات واضحة. وهو متحدث باللغة الإسبانية وتعلم اللغة الإنجليزية عندما كان بالغًا.
تحت قيادة الدكتور إدوارد تشانغ، جراح الأعصاب الذي يشغل منصب المدير المشارك لمركز الهندسة العصبية والأطراف الصناعية، تلقى بانشو زراعة عصبية في فبراير 2019، مما سمح للعلماء ببدء تتبع نشاط دماغه.
وباستخدام طريقة الذكاء الاصطناعي المعروفة باسم الشبكة العصبية، تمكن الباحثون من تدريب غرسة بانشو على فك تشفير الكلمات بناءً على نشاط الدماغ الناتج عندما حاول نطقها. تسمح طريقة تدريب الذكاء الاصطناعي بشكل أساسي لزرع الدماغ، المعروف علميًا باسم جهاز واجهة الدماغ والحاسوب، بمعالجة البيانات بطريقة تشبه إلى حد ما الدماغ البشري.
وبحلول عام 2021، ساعدت التكنولوجيا بشكل كبير في استعادة قدرة بانشو على التواصل، ولكن باللغة الإنجليزية فقط.
قالت مجموعة تشانغ البحثية على موقع X: “لقد تم عرض فك تشفير الكلام في المقام الأول للأشخاص أحاديي اللغة، لكن نصف العالم يتحدثون لغتين حيث تساهم كل لغة في شخصية الشخص ونظرته للعالم”. “هناك حاجة لتطوير أجهزة فك التشفير التي تسمح للأشخاص ثنائيي اللغة بالتواصل مع كلتا اللغتين. “
ومع ذلك، فإن بحث 2021 كان بمثابة الأساس لتطوير نظام فك التشفير الذي جعل فيما بعد زرعة دماغ بانشو ثنائية اللغة باللغتين الإسبانية والإنجليزية.
السماح بتبديل اللغة بناءً على التفضيل
بعد اكتشاف أن دماغ بانشو كان لديه “نشاط قشري” عبر اللغتين بعد سنوات من إصابته بالشلل، أدرك العلماء أن بإمكانهم الاستفادة من ذلك لتدريب زرعة دماغية ثنائية اللغة دون الحاجة إلى تدريب أنظمة منفصلة لفك تشفير اللغة.
وقالت مجموعة تشانغ البحثية عن X: “لقد استفدنا من هذه النتيجة لإثبات نقل التعلم عبر اللغات. فالبيانات التي تم جمعها باللغة الأولى يمكن أن تسرع بشكل كبير تدريب وحدة فك التشفير في اللغة الثانية”، لأنها تعتمد على نشاط الدماغ الذي ينتجه “الهدف المقصود”. حركات المسالك الصوتية للمشارك، بغض النظر عن اللغة.”
وفي عام 2022، سعى العلماء إلى إثبات ذلك. استخدموا مرة أخرى الشبكة العصبية الاصطناعية لتدريب الغرسة الدماغية لبانتشو على النشاط العصبي المميز الناتج عن حديثه ثنائي اللغة.
وفقًا للنتائج التي توصلوا إليها، كان بانشو قادرًا على استخدام نظام فك التشفير ثنائي اللغة الذي يعمل على تشغيل زرعة دماغه “للمشاركة في محادثة، والتبديل بين اللغتين (كلاهما) على أساس التفضيل”.
تُظهر الدراسة في نهاية المطاف “جدوى إجراء جراحة استبدال الأعصاب الكلامية ثنائية اللغة”، أو زرع دماغ ثنائي اللغة، وتقدم لمحة عن كيف أن هذا النوع من التكنولوجيا لديه “القدرة على استعادة المزيد من التواصل الطبيعي” بين المتحدثين ثنائيي اللغة المصابين بالشلل، وفقًا لما جاء في 20 مايو. شرط.
