تطوير نظام يترجم إشارات المخ إلى كلمات

يمكنه العمل بالوتيرة الطبيعية للحديث

مجموعة الأقطاب التي تسجل نشاط المخ داخل الجمجمة (جامعة كاليفورنيا - سان فرانسيسكو)
مجموعة الأقطاب التي تسجل نشاط المخ داخل الجمجمة (جامعة كاليفورنيا - سان فرانسيسكو)
TT

تطوير نظام يترجم إشارات المخ إلى كلمات

مجموعة الأقطاب التي تسجل نشاط المخ داخل الجمجمة (جامعة كاليفورنيا - سان فرانسيسكو)
مجموعة الأقطاب التي تسجل نشاط المخ داخل الجمجمة (جامعة كاليفورنيا - سان فرانسيسكو)

كتب جان دومينيك بوبي في سيرته الذاتية التي حملت اسم «الجرس الغارق والفراشة» أنه: «داخل رأسي أكرر كل جملة عشر مرات، وأحذف كلمة، وأضيف صفة، وأحفظ النص عن ظهر قلب، فقرة فقرة». في ثنايا الكتاب، يستعرض بوبي، وهو صحافي ومحرر، حياته قبل وبعد إصابة تعرض لها في العمود الفقري أصابته بالشلل وتركته عاجزاً عن تحريك عضلة واحدة بجسده. وقد وضع هذا الكتاب حرفاً حرفاً عبر إجفال جفونه.
ويضطر الآلاف من الأشخاص إلى اللجوء لسبل تواصل مجهدة على هذا النحو جراء تعرضهم لإصابات خطيرة بسبب حوادث أو أثناء معارك أو إصابتهم بسكتات دماغية أو اضطرابات تسبب انتكاسة للأعصاب، مثل التصلب الجانبي الضموري الذي يعرف اختصاراً باسم «إيه إل إس» الذي يفقد المريض القدرة على النطق.
الآن، كشفت مجموعة من العلماء النقاب عن نجاحها في تطوير صوت افتراضي صناعي، وهو نظام قادر على فك شفرات النوايا الصوتية للمخ وترجمتها إلى أقرب كلمات مفهومة، دون الحاجة إلى تحريك عضلة واحدة، ولا حتى في الفم. (جدير بالذكر أن العالم الفيزيائي والكاتب ستيفين هوكينغ كان يستخدم عضلة في ذقنه لطباعة حروف على لوحة المفاتيح، كان الكومبيوتر يحوّلها إلى حديث).
وفي تعليقه على هذا الأمر، قال دكتور أنتوني ريتاتشو، عالم الأعصاب بمايو كلينيك في جاكسونفيل بفلوريدا الذي لم يشارك في البحث: «هذا عمل مذهل، وينقلنا إلى مستوى جديد تماماً على طريق استعادة القدرة على الحديث».
تجدر الإشارة إلى أن باحثين طوّروا أدوات أخرى تعين على الحديث الافتراضي، وتعتمد في عملها على فك شفرة إشارات المخ المسؤولة عن التعرف على الحروف والكلمات، والرموز الشفهية للكلمات، لكن هذه الأدوات تفتقر إلى السرعة والتدفق المميزين للحديث الطبيعي.
بالنسبة للنظام الجديد، الذي تعرضت له دورية «نيتشر»، الأربعاء، بالوصف فيعمل على فك شفرة الأوامر الصادرة عن المخ التي توجه الحركة الصوتية أثناء الكلام - الطرف الأمامي للسان وحركة ضم الشفتين - لينتج جملاً وعبارات يمكن فهمها تقترب من الإيقاع الطبيعي للمتحدث.
وقال خبراء إن العمل الجديد يعتبر بمثابة «إثبات للمفهوم»، بمعنى أنه عمل يكشف ما يمكن الوصول إليه بعد مزيد من التجارب والتنقيح. وقد جرى اختبار النظام الجديد على أشخاص يتحدثون بصورة طبيعية، لكنه لم يختبر بعد مع أشخاص يعانون مشكلات أو إصابات تتعلق بالأعصاب، مثل السكتات الدماغية العادية، التي ربما تجعل مسألة فك الشفرة صعبة أو ربما مستحيلة.
وفي إطار التجربة الجديدة، استعان علماء بجامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو و«يو سي بركلي» بخمسة أشخاص كانوا محتجزين داخل أحد المستشفيات لتقييم حالاتهم من أجل خوض جراحة تتعلق بمرض الصرع.
جدير بالذكر، أن الكثير من مرضى الصرع لا يستجيبون بصورة جيدة مع العقاقير ويختارون خوض خيار الجراحة. قبل إجراء العملية الجراحية، يجب أن يحدد الأطباء أولاً «النقطة الساخنة» داخل مخ كل مريض تنشأ منها نوبات الصرع. وينجز الأطباء المهمة بالاستعانة بأقطاب كهربية يجري وضعها داخل المخ، أو على سطحه الخارجي، والإنصات إلى العواصف الكهربائية.
وربما تستغرق عملية تحديد الموقع هذه أسابيع عدة. وفي تلك الأثناء، يقضي المرضى أيامهم مع وجود أقطاب كهربائية مزروعة داخل أو قريباً من مناطق المخ المعنية بإشارات الحركة والسمع. وغالباً ما يوافق هؤلاء المرضى على خوض مزيد من التجارب المعتمدة على هذه الأقطاب الكهربائية المزروعة.
وقد وافق خمسة من هذه الفئة من المرضى ممن يتعاونون مع جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو على اختبار جهاز مولد الصوت الافتراضي. وجرت زراعة مجموعة أو مجموعتين من الأقطاب الكهربية لدى كل منهم تتسم بحجم صغير وتحوي المئات من الأقطاب الكهربية شديدة الصغر التي جرى وضعها فوق سطح المخ.
ومع تكرار كل مريض مئات العبارات، سجلت الأقطاب الكهربية أنماط عمل الأعصاب داخل القشرة الحركية. وقد ربط الباحثون هذه الأنماط بحركات خفيفة للغاية من شفتي المريض ولسانه وحنجرته وفكه وقعت خلال الحديث الطبيعي. بعد ذلك، بدأ فريق الباحثين في ترجمة الحركات إلى عبارات منطوقة.
وطلب ممن تمثل الإنجليزية لغتهم الأم الإنصات إلى الجمل لاختبار مدى طلاقة الأصوات الافتراضية. وبلغت نسبة الجمل المفهومة التي أصدرها النظام الافتراضي 70 في المائة، حسبما خلصت الدراسة.
من جهته، قال دكتور إدوارد تشانغ، بروفسور جراحة الأعصاب لدى جامعة كاليفورنيا بسان فرانسيسكو والمسؤول عن الدراسة الجديدة: «لقد أظهرنا من خلال فك شفرات نشاط المخ الموجه لعملية النطق، أن بإمكاننا محاكة الحديث على نحو أكثر دقة وانسيابية عن الصوت الصناعي المعتمد على استخلاص رموز صوتية من المخ». تجدر الإشارة إلى أن كل من غوبالا كيه. أنومانشيبالي، من الجامعة ذاتها، وجوش تشارتير المتعاون مع الجامعة وكذلك بيركلي، شاركا في الدراسة.
ومن المعروف أن أنظمة اتصالات سابقة تعتمد على أجهزة تزرع في المخ نجحت في إنتاج نحو ثماني كلمات في الدقيقة. أما البرنامج الجديد فقادر على خلق 150 كلمة بالدقيقة، وهي الوتيرة الطبيعية للحديث.
كما توصل الباحثون إلى إمكانية استخدام نظام صوتي صناعي يعتمد على نشاط المخ لشخص ما وتعديله ليتناسب مع شخص آخر ـ في إشارة إلى إمكانية توافر أنظمة افتراضية جاهزة يوماً ما.
ويخطط فريق الباحثين للانتقال إلى التجارب السريرية لإجراء مزيد من الاختبارات للنظام الجديد. وربما يتمثل التحدي الأكبر أمام هذه الجهود في التوصل إلى مرضى مناسبين، وبخاصة أن السكتات الدماغية التي تفقد المرء القدرة على النطق غالباً ما تدمر أو تمحي مناطق من المخ تدعم التعبير بالكلام. ومع هذا، يشهد مجال تكنولوجيا أجهزة التفاعل مع المخ تطوراً سريعاً، مع اهتمام فرق بحثية بشتى أرجاء العالم بإضافة تعديلات وتنقيح مثل هذه الأجهزة بما يتوافق مع متطلبات إصابات بعينها.
من جانبهما، كتب شيتهان بانداريناث ويحيى إتش. علي، وهما مهندسان بمجال الطب الحيوي بجامعة إيموري ومعهد جورجيا للتكنولوجيا، في تعليق مشترك: «مع استمرار إحراز تقدم، يمكن أن نأمل في أن يستعيد المصابون بإعاقة في الكلام قدرتهم على الحديث بحرية عما يجول بصدورهم ومعاودة الاتصال بالعالم».

خدمة «نيويورك تايمز»


مقالات ذات صلة

بودكاست من «غوغل» يُقدمه اثنان من روبوتات الدردشة فقط!

تكنولوجيا يعد «Daily Listen» من «غوغل» نموذجاً مثيراً لكيفية تطور الوسائط الشخصية في السنوات القادمة (أدوبي)

بودكاست من «غوغل» يُقدمه اثنان من روبوتات الدردشة فقط!

روبوتا الدردشة يناقشان مواضيع تتماشى تماماً مع اهتماماتك الخاصة بناءً على تاريخ بحثك ونشاطك.

نسيم رمضان (لندن)
خاص تتوافق مبادرات «آي بي إم» في مجال الذكاء الاصطناعي مع «رؤية 2030» مما يضع المنطقة في موقع رائد في مجال الابتكار (أدوبي)

خاص مدير عام «آي بي إم» لـ«الشرق الأوسط»: الذكاء الاصطناعي قادر على جني 4 تريليونات دولار سنوياً

يعدّ سعد توما مدير عام «آي بي إم» في الشرق الأوسط وأفريقيا خلال لقاء مع «الشرق الأوسط»، أن الذكاء الاصطناعي «ليس مجرد أداة أخرى، بل ورشة عمل بأكملها».

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا يستمر معرض «CES 2025» حتى التاسع من شهر يناير بمشاركة عشرات الآلاف من عشاق التكنولوجيا والشركات التقنية في مدينة لاس فيغاس (CES)

معرض «CES» يكشف أحدث صيحات التقنيات الاستهلاكية لـ2025

إليكم بعض أبرز الابتكارات التي تكشف عنها كبريات شركات التكنولوجيا خلال أيام المعرض الأربعة في مدينة لاس فيغاس.

نسيم رمضان (لندن)
خاص توفر السيارة أحدث التقنيات بما في ذلك نظام صوتي قوي وميزات مساعدة السائق المتقدمة والتكامل السلس مع الهواتف الذكية (كاديلاك)

خاص تعرف على التقنيات التي تطرحها «كاديلاك» في «إسكاليد 2025»

«الشرق الأوسط» تـتحدث إلى سارة سميث مديرة هندسة البرامج في «كاديلاك».

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا تعد تطبيقات اللياقة البدنية أداة قوية لتتبع التقدم مع ضمان بقاء بياناتك آمنة (أدوبي)

كيف تحمي خصوصيتك أثناء استخدام تطبيقات اللياقة البدنية في 2025؟

إليك بعض النصائح لاستخدام تطبيقات اللياقة البدنية بأمان في العصر الرقمي.

نسيم رمضان (لندن)

بارود «النار بالنار» موهبة صاعدة لفتت المشاهد

عابد فهد وتيم عزيز في مشهد من «النار بالنار» (خاص تيم)
عابد فهد وتيم عزيز في مشهد من «النار بالنار» (خاص تيم)
TT

بارود «النار بالنار» موهبة صاعدة لفتت المشاهد

عابد فهد وتيم عزيز في مشهد من «النار بالنار» (خاص تيم)
عابد فهد وتيم عزيز في مشهد من «النار بالنار» (خاص تيم)

منذ الحلقة الأولى لمسلسل «النار بالنار» لفت تيم عزيز المشاهد في دور (بارود). فهو عرف كيف يتقمص شخصية بائع اليانصيب (اللوتو) بكل أبعادها. فألّف لها قالباً خاصاً، بدأ مع قَصة شعره ولغة جسده وصولاً إلى أدائه المرفق بمصطلحات حفظها متابع العمل تلقائياً.
البعض قال إن دخول تيم عزيز معترك التمثيل هو نتيجة واسطة قوية تلقاها من مخرج العمل والده محمد عبد العزيز، إلا أن هذا الأخير رفض بداية مشاركة ابنه في العمل وحتى دخوله هذا المجال. ولكن المخرج المساعد له حسام النصر سلامة هو من يقف وراء ذلك بالفعل. ويقول تيم عزيز لـ«الشرق الأوسط»: «حتى أنا لم أحبذ الفكرة بداية. لم يخطر ببالي يوماً أن أصبح ممثلاً. توترت كثيراً في البداية وكان همي أن أثبت موهبتي. وفي اليوم الخامس من التصوير بدأت ألمس تطوري».
يحدثك باختصار ابن الـ15 سنة ويرد على السؤال بجواب أقصر منه. فهو يشعر أن الإبحار في الكلام قد يربكه ويدخله في مواقف هو بغنى عنها. على بروفايل حسابه الإلكتروني «واتساب» دوّن عبارة «اخسر الجميع واربح نفسك»، ويؤكد أن على كل شخص الاهتمام بما عنده، فلا يضيع وقته بما قد لا يعود ربحاً عليه معنوياً وفي علاقاته بالناس. لا ينكر أنه بداية، شعر بضعف في أدائه ولكن «مو مهم، لأني عرفت كيف أطور نفسي».
مما دفعه للقيام بهذه التجربة كما يذكر لـ«الشرق الأوسط» هو مشاركة نجوم في الدراما أمثال عابد فهد وكاريس بشار وجورج خباز. «كنت أعرفهم فقط عبر أعمالهم المعروضة على الشاشات. فغرّني الالتقاء بهم والتعاون معهم، وبقيت أفكر في الموضوع نحو أسبوع، وبعدها قلت نعم لأن الدور لم يكن سهلاً».
بنى تيم عزيز خطوط شخصيته (بارود) التي لعبها في «النار بالنار» بدقة، فتعرف إلى باعة اليناصيب بالشارع وراقب تصرفاتهم وطريقة لبسهم وأسلوب كلامهم الشوارعي. «بنيت الشخصية طبعاً وفق النص المكتوب ولونتها بمصطلحات كـ(خالو) و(حظي لوتو). حتى اخترت قصة الشعر، التي تناسب شخصيتي، ورسمتها على الورق وقلت للحلاق هكذا أريدها».
واثق من نفسه يقول تيم عزيز إنه يتمنى يوماً ما أن يصبح ممثلاً ونجماً بمستوى تيم حسن. ولكنه في الوقت نفسه لا يخفي إعجابه الكبير بالممثل المصري محمد رمضان. «لا أفوت مشاهدة أي عمل له فعنده أسلوبه الخاص بالتمثيل وبدأ في عمر صغير مثلي. لم أتابع عمله الرمضاني (جعفر العمدة)، ولكني من دون شك سأشاهد فيلمه السينمائي (هارلي)».
لم يتوقع تيم عزيز أن يحقق كل هذه الشهرة منذ إطلالته التمثيلية الأولى. «توقعت أن أطبع عين المشاهد في مكان ما، ولكن ليس إلى هذا الحد. فالناس باتت تناديني باسم بارود وتردد المصطلحات التي اخترعتها للمسلسل».
بالنسبة له التجربة كانت رائعة، ودفعته لاختيار تخصصه الجامعي المستقبلي في التمثيل والإخراج. «لقد غيرت حياتي وطبيعة تفكيري، صرت أعرف ماذا أريد وأركّز على هدف أضعه نصب عيني. هذه التجربة أغنتني ونظمت حياتي، كنت محتاراً وضائعاً أي اختصاص سأدرسه مستقبلاً».
يرى تيم في مشهد الولادة، الذي قام به مع شريكته في العمل فيكتوريا عون (رؤى) وكأنه يحصل في الواقع. «لقد نسيت كل ما يدور من حولي وعشت اللحظة كأنها حقيقية. تأثرت وبكيت فكانت من أصعب المشاهد التي أديتها. وقد قمنا به على مدى يومين فبعد نحو 14 مشهداً سابقاً مثلناه في الرابعة صباحاً صورنا المشهد هذا، في التاسعة من صباح اليوم التالي».
أما في المشهد الذي يقتل فيه عمران (عابد فهد) فترك أيضاً أثره عنده، ولكن هذه المرة من ناحية الملاحظات التي زوده بها فهد نفسه. «لقد ساعدني كثيراً في كيفية تلقف المشهد وتقديمه على أفضل ما يرام. وكذلك الأمر بالنسبة لكاريس بشار فهي طبعتني بحرفيتها. كانت تسهّل علي الموضوع وتقول لي (انظر إلى عيني). وفي المشهد الذي يلي مقتلها عندما أرمي الأوراق النقدية في الشارع كي يأخذها المارة تأثرت كثيراً، وكنت أشعر كأنها في مقام والدتي لاهتمامها بي لآخر حد»
ورغم الشهرة التي حصدها، فإن تيم يؤكد أن شيئاً لم يتبدل في حياته «ما زلت كما أنا وكما يعرفني الجميع، بعض أصدقائي اعتقد أني سأتغير في علاقتي بهم، لا أعرف لماذا؟ فالإنسان ومهما بلغ من نجاحات لن يتغير، إذا كان معدنه صلباً، ويملك الثبات الداخلي. فحالات الغرور قد تصيب الممثل هذا صحيح، ولكنها لن تحصل إلا في حال رغب فيها».
يشكر تيم والده المخرج محمد عبد العزيز لأنه وضع كل ثقته به، رغم أنه لم يكن راغباً في دخوله هذه التجربة. ويعلق: «استفدت كثيراً من ملاحظاته حتى أني لم ألجأ إلا نادراً لإعادة مشهد ما. لقد أحببت هذه المهنة ولم أجدها صعبة في حال عرفنا كيف نعيش الدور. والمطلوب أن نعطيها الجهد الكبير والبحث الجدّي، كي نحوّل ما كتب على الورق إلى حقيقة».
ويشير صاحب شخصية بارود إلى أنه لم ينتقد نفسه إلا في مشاهد قليلة شعر أنه بالغ في إبراز مشاعره. «كان ذلك في بداية المسلسل، ولكن الناس أثنت عليها وأعجبت بها. وبعدما عشت الدور حقيقة في سيارة (فولسفاكن) قديمة أبيع اليانصيب في الشارع، استمتعت بالدور أكثر فأكثر، وصار جزءاً مني».
تيم عزيز، الذي يمثل نبض الشباب في الدراما اليوم، يقول إن ما ينقصها هو تناول موضوعات تحاكي المراهقين بعمره. «قد نجدها في أفلام أجنبية، ولكنها تغيب تماماً عن أعمالنا الدرامية العربية».