بازسازی صدای افکار با کمک امواج مغزی
۱۳۹۰ بهمن ۱۵, شنبه
از بلندگوها کلمه انگلیسی "Structure" (ساختار) به طور شفاف شنیده می‌شود. با فاصله کوتاهی این واژه دوباره پخش می‌شود، اما این‌بار با کیفیت پائین‌تر. سپس برای بار سوم این واژه تکرار می‌شود و این‌بار محققان به سختی می‌توانند واژه را تشخیص دهند.
این آزمایش که نتیجه‌ی آن بیشتر شبیه به تجربه‌ی ناموفق ضبط صدا در استودیوی صدابرداری است، در واقع نتیجه‌ی بی‌نظیر پژوهشی در دانشگاه برکلی کالیفرنیا است. محققان آمریکایی توانسته‌اند صداهایی که داوطلبان شنیده بودند را بازسازی کنند. در جریان این پژوهش تنها ابزار کمکی محققان امواج مغزی داوطلبان بوده است.
افزودن صدا به تصاویر استخراج شده از ذهن
سال گذشته دانشمندان موفق شدند از طریق سیگنال‌های دریافت شده از مغز تصاویری از آنچه در مغز انسان می‌گذرد استخراج کنند. این‌بار تیم پژوهشی متشکل از متخصصان مغز و اعصاب به سرپرستی برایان پیسلی (Brain Pasley) برای ۱۵ داوطلب صداهایی پخش کردند و همزمان فعالیت بخش معینی از مغز را مورد بررسی قرار دادند. اطلاعات دریافت شده از این بخش مغز در کامپیوتری ذخیره شده و سپس محققان با افزودن اطلاعات مربوط به امواج مغز، واژه‌هایی که داوطلبان قبلا شنیده بودند را بازسازی کردند.
افرادی که در این پژوهش مورد بررسی قرار گرفتند کسانی بودند که به دلیل ابتلا به بیماری صرع یا تومور مغزی بایستی تحت عمل جراحی قرار می‌گرفتند. پیش از عمل محققان برای چند روز شبکه‌ای از الکترودها را روی سر بیماران نصب کردند تا بتوانند محل دقیق انقباض‌های ناگهانی در مغز را تشخیص دهند.
در این مدت داوطلبان واژه‌هایی مانند "Jazz"، "Deep" یا واژه‌های ساختگی می‌شنیدند. برای ده نفر از داوطلبان تنها واژه‌های تکی پخش شد و برای ۵ نفر دیگر چند جمله. بعد از این مرحله محققان امواج مغزی در لوب گیجگاهی بیماران را اندازه‌گیری کردند. لوب گیجگاهی بخشی از مغز است که در روند شنیدن نقش مهمی ایفا می‌کند.
بازسازی صدا با دقت ۳۰ درصدی
پیسلی و همکارانش در مجله علمی "PLoS Biology" نوشته‌اند که آنها در این پژوهش موفق شده‌اند با دقت ۲۰ تا ۳۰ درصد واژه‌هایی را که داوطلبان قبلا شنیده بودند بازسازی کنند. صداهای بازسازی شده توسط کامپیوتر آنقدر شبیه به واژه‌های اصلی بود که محققان در بیشتر موارد توانسته‌اند از روی این صداها واژه‌ی اصلی را تشخیص دهند. شمار دفعاتی که محققان واژه را درست حدس زده بودند بیشتر از حدی بود که بتوان آن را تنها تصادفی دانست. هر قدر شمار الکترودها روی مغز بیشتر بود، نتیجه نیز از کیفیت بهتری برخوردار بود.
حال محققان امیدوارند که در آینده بتوانند با استفاده از این روش به بیمارانی کمک کنند که به دلائل مختلف، از جمله سکته مغزی قدرت تکلم خود را از دست داده‌اند.
AZ/BM