Како мозокот го кодира јазикот на Медлајф
Постојат луѓе, како Стивен Хокинг, кои не можат да зборуваат затоа што мускулите им се парализирани. Специјалисти сакаат да им помогнат на овие лица да комуницираат со развој на мозочен интерфејс за декодирање на командите што мозокот ги испраќа на јазикот, непцето (непце), усните и ларинксот. Научниците откриле во новата студија дека мозокот го контролира говорот слично на тоа како го контролира движењето на рацете, според sciencedaily.com.
Луѓето како Стивен Хокинг можат да размислуваат за тоа што сакаат да кажат, но не можат да зборуваат затоа што мускулите им се парализирани. За да комуницираат, тие можат да користат уреди што ги перцепираат движењата на очите или образот, за да кажат по една буква. Сепак, процесот е бавен и неприроден. Научниците имаат за цел да им помогнат на парализираните лица поефикасно да комуницираат со развивање на уред кој работи како мозочен интерфејс за декодирање на командите што мозокот ги испраќа на јазикот, непцето, усните и гркланот.
Таа личност едноставно би се обидела да ги изговори зборовите и уредот ќе ги преведе во говор. Така, студијата на Северозападна медицина и колеџот за уметности и науки Вајнберг се фокусираше на тоа како мозокот го кодира говорот.
Специјалисти откриле дека мозокот го контролира говорот на сличен начин како што го контролира движењето на рацете. За да дојдат до овој заклучок, тие снимиле сигнали од два дела на мозокот и ги декодирале. Така, тие открија дека тие претставуваат две цели што мора да ги постигнеме кога сакаме да комуницираме: првата, вистинскиот говор и втората, индивидуалните движења што ги користиме, односно начинот на движење на усните, непцето, јазикот и гркланот.
„Ова може да ни помогне подобро да изградиме декодирање на говорот и да им помогнеме на луѓето кои не се во можност да зборуваат“, рече Марк Слуцки, водечки автор на студијата и професор по неврологија и физиологија на Медицинскиот факултет во Фајнберг универзитет во Нортвестерн и невролог на северозападна медицина. ".
Студијата е објавена во журналот за невронаука.
Ова откритие може да им помогне и на оние со говорни нарушувања, како што е вербална апраксија, честа кај децата, но исто така и кај возрасните кои претрпеле мозочен удар. Оваа состојба, вербална апраксија, се состои во тешкотија при преведување на вербални пораки од мозокот на говорен јазик.
Како се преведуваат зборовите од мозок во говор?
Говорот е составен од индивидуални звуци, наречени фонеми, кои се произведени од координираните движења на усните, јазикот, непцето и гркланот. Сепак, специјалистите не знаеја како овие движења, наречени заеднички гестови, се обработуваат во мозокот. Поточно, тие не знаеја како церебралниот кортекс го контролира производството на говор.
„Претпоставував дека областа на говорниот мотор во мозокот ќе има структура слична на структурата на движењето на рацете. Мислевме дека прецентралниот кортекс е одговорен за движењата на усните, јазикот, непцето и гркланот и дека горните кортикални области ќе ги претставуваат фонемите “, објаснува Марк Слуцки.
Токму тоа го откриле. Прецентралниот кортекс е одговорен за гестовите, а долниот фронтален кортекс е одговорен и за фонемите и за гестовите.
Како е спроведена студијата?
Специјалисти снимија мозочни сигнали на површината на кортикалот користејќи електроди поставени на пациенти кои биле подложени на операција на мозокот за отстранување на тумори на мозок. Пациентите морале да бидат свесни за време на операцијата, па истражувачите ги натерале да читаат зборови на екранот. По операцијата, научниците ги обележаа моментите кога беа снимени фонеми и гестови. Потоа, тие ги користеле запишаните сигнали за да ги декодираат фонемите и гестовите и да ја проверат нивната точност.
Мозочните сигнали во прецентралниот кортекс беа попрецизни во декодирањето на гестовите, а оние во долниот фронтален кортекс беа подеднакво добри во декодирањето и на фонемите и на гестовите. Оваа информација ќе биде корисна за инженерите кои дизајнираат уреди за декодирање.
Понатаму, истражувачите имаат за цел да развијат алгоритам за уредот што функционира како мозочен интерфејс, кој не само што ги декодира гестовите, туку ги комбинира и зборовите со гестовите.