رویایی که دست یافتنی شد: فناوری تازه برای شنود گفت و گوهای ذهنی افراد

دیگر ذهن شما هم جای امنی برای حرف زدن نخواهد بود، زیرا فناوری جدید امکان شنود واژگانی که در ذهن تان می آورید را فراهم می کند!

کد خبر: ۱۱۸۵۶۲۱

تاریخ: ۱۰ آبان ۱۳۹۳ - ۰۸:۲۱

به گزارش گروه دانش خبرگزاری دانا (دانا خبر) پژوهشگران برای نخستین بار به شیوه ای برای شنود گفتگوهایی که هر فرد در ذهنش با خود دارد دست یافتند. این فناوری می تواند گامی به سوی کمک هر چه بیشتر به افرادی که از توانایی ارتباط کلامی با اطرافیان شان برخوردار نیستند باشد.

به گزارش سیناپرس، همین حالا که دارید این خبر را می خوانید، صدای واژگان را نیز ذهن تان می شنوید. این دانشمندان به شیوه ای برای رمزگشایی از این صدا به منظور ساخت دستگاهی برای کمک به افراد ناتوان دست یافته اند.

برای درک بهتر این شیوه ابتدا باید با ساختار صداهای معمولی آشنا شویم. صدا به صورت امواج مکانیکی از یک منبع تولید کننده (مثلاً حنجره یک فرد) وارد گوش می شود و در نهایت به تحریک نورون های شنوایی و ارسال اطلاعات به مغز می انجامد. مغز نیز با تفسیر این سیگنال ها، صدا را دریافت می کند.

دانشمندان پیش از این به بررسی امواج ناشی از فعالیت مغزی افرادی که به منظور درمان صرع، در مغز آنها الکترود نصب شده بود پرداختند تا نحوه شنیدن صداهای مختلف توسط مغز را بررسی کنند. این بررسی نشان داد که لوب گیجگاهی مغز فقط در هنگام شنیدن برخی از صداها با فرکانس های خاص فعال می شود. برای نمونه، گروهی از نورون های این بخش از مغز به صداهای با فرکانش 1000 هرتز واکنش می دهد. به این ترتیب پژوهشگران توانستند الگوریتمی طراحی کنند که می توانست با استفاده از فعالیت عصبی این بخش، واژگان شنیده شده فرد را شناسایی کند.

این تیم پژوهشی این فرضیه را مطرح کرد که شاید فکر کردن به واژگانی خاص نیز بتواند موجب فعالیت همین سلول های عصبی شود. آنها این فرضیه را مطرح کردند که شاید الگوریتم مذکور بتواند علاوه بر شناسایی واژگانی که با صدای بلند ادا شده اند، واژگانی که در ذهن گفته می شود را نیز شناسایی کند.

پژوهشگران به منظور بررسی صحت این فرضیه، به ثبت فعالیت مغزی هفت فرد مبتلا به صرع که تحت جراحی قرار گرفته بودند پرداختند. از این افراد خواسته شده بود که به جملات و عباراتی که بر روی صفحه نمایشگر نقش می بست نگاه کنند. این جملات از سه منبع مختلف تهیه شده بودند.

از هر یک از شرکت کنندگان خواسته شد یکی از این مجموعه جملات را با صدای بلند خوانده، یکی را در ذهن خود بخوانند و در مجموعه سوم هم کاری انجام ندهند. وقتی این افراد متن را با صدای بلند می خواندند، برخی از نورون های مغزی آنها فعال می شد و الگویی برای تفسیر اطلاعات برای دانشمندان به دست می آمد. سپس از این اطلاعات برای تهیه یک «اسپکتروگرام» (spectogram) استفاده شد.

منظور از اسپکتروگرام، نمایش تصویری فرکانس های مختلف شنیده شده در دوره های زمانی مختلف است. از آنجا که هر یک از این فرکانس ها به صدای خاص موجود در هر یک از واژگان شنیده شده مربوط می شود، می توان از این اسپکتروگرام برای بازتولید صدای شنیده شده استفاده کرد. انطباق این اسپکتروگرام با امواج مغزی در حین خواندن متن در ذهن هم می تواند به ما امکان رمزگشایی سایر واژگان و جملات گفته شده در ذهن را بدهد.

با اینکه فعالیت عصبی در حین حرف زدن عینی و ذهنی با هم اندکی تفاوت دارد، اما در هر صورت این شیوه رمزگشایی توانست چندین واژه ای که شرکت کنندگان در ذهن با خودشان گفته بودند را فقط با استفاده از فعالیت سلول های مغزی آنها تشخیص دهد.

این تیم پژوهشی در حال حاضر به کار برای بهبود عملکرد این الگوریتم مشغول است. این شیوه شاید در نهایت بتواند به افراد ناتوان از صحبت کمک کند تا بتوانند با دنیای اطراف خود ارتباط برقرار کنند.