باز تولید یک قطعه موسیقی با امواج مغز

به گزارش خبرگزاری مهر به نقل از گاردین، پژوهشگران امیدوارند بتوانند ضرباهنگ زبان را در بیمارانی که به دلیل اختلالات عصبی مانند سکته یا ALS برای برقراری ارتباط کلامی دچار مشکل هستند را احیا کنند.

رابرت نایت، عصب شناس دانشگاه کالیفرنیا برکلی و رهبر تحقیق در این باره می گوید: هرچند اعضای همین آزمایشگاه قبلا توانسته بودند محاوره و حتی کلماتی که در سکوت تصور می شود را با کمک امواج مغزی رمزگشایی کنند اما در کل امواج باز سازی شده کیفیتی رباتیک داشتند.

در تحقیق پیشین، فعالیت الکتریکی قشر حرکتی گفتار مغز (speech motor cortex) رمزگشایی شد. این بخش از مغز حرکات ماهیچه های کوچک لب، فک، زبان و نای را کنترل می کند که کلمات را می سازند.

اما در پژوهش جدید از داده های ثبت شده مربوط به مناطق شنیداری استفاده شده است. در این بخش های مغز تمام جنبه های صوت پردازش می شوند.

محققان امواج مغزی ثبت شده از ۲۹ بیمار را در حالتی ثبت کردند که یک قطعه ۳ دقیقه ای از یک آهنگ برای آنها پخش می شد. فعالیت مغزی داوطلبان با قرار دادن الکترودها مستقیماً روی سطح مغز آنها در حین انجام عمل جراحی برای صرع ردیابی شد.

در مرحله بعد از هوش مصنوعی برای رمزگشایی امواج ثبت شده و سپس رمزگذاری بازتولید صداها و کلمات، استفاده شد. در قطعه بازسازی شده عبارتی به طور نامحسوس اما کامل و بدون تغییر در ریتم و ملودی به چشم می خورد.

نایت در این باره می گوید: البته در قطعه بازسازی شده به نظر می رسد افرادی زیر آب حرف می زنند اما این نخستین دستاورد ما در این آزمایش است.

او معتقد است با کمک الکترودهایی با تراکم بیشتر می توان کیفیت اصوات بازسازی شده را ارتقا داد. نایت می افزاید: میانگین فاصله جدایی میان الکترودها حدود ۵ میلی‌متر بود، اما ما چند بیمار داشتیم که فاصله میان الکترودهای مغزی آنها ۳ میلیمتر بود و هنگام بازسازی آهنگ، آنها عملکرد بهتری داشتند. اکنون می دانیم چگونه این آزمایش را بهتر انجام دهیم. اگر فاصله میان الکترودها حدود ۱.۵ میلی متر باشد، کیفیت صوت بسیار بهتر خواهد بود.

همزمان با بهبود روش های ثبت امواج مغزی، در آینده می توان بدون نیاز به جراحی و شاید فقط با کمک الکترودهای حساسی که به جمجمه می چسبند آنها را رصد کرد.