Stanford Medicine олимлари нутқ қобилиятидан маҳрум бўлган беморларда ички нутқни аниқлай оладиган мия–компьютер интерфейсини ишлаб чиқишди. Бу усул тезкор мулоқотни қайта тиклаш йўлидаги муҳим қадамлардан бири ҳисобланади.
Нейрохирургия бўйича доцент Франк Виллет, ва унинг жамоаси фалажлик сабабли гапира олмайдиган одамларга ёрдам бериш учун мия–компьютер интерфейслари (BCI) устида ишламоқда.
Миянинг мотор кортекси — ҳаракатларни бошқарадиган соҳаларни, жумладан, нутқни ҳосил қилувчи мушакларнинг ҳаракатини ҳам назорат қилади. BCI — бу миянинг юзасига жарроҳлик йўли билан ўрнатиладиган, нўхатдан ҳам кичик микроэлектрод массивлари бўлиб, улар нейрон фаоллик сигналларини тўғридан-тўғри ёзиб олади. Бу сигналлар кабель орқали компьютер алгоритмига узатилади ва уларни нутққа ёки курсор ҳаракатига таржима қилади.
Олимлар нейрон фаоллигини «фонема»ларга — нутқнинг энг кичик бирликларига боғлаб ўргатиш учун машина ўқитиш усулларидан фойдаланишди. Компьютер маълум фонемаларга мос равишда такрорланадиган нейрон фаолиятини аниқлашни ўрганади, сўнг уларни сўз ва жумлаларга бирлаштиради.
Франк Виллет ва ҳамкасблари илгари, фалажланган беморлар гапириш ёки ёзиш ҳаракатини қилишга уринганида (мушаклари ёки нерв алоқалари заиф бўлгани учун уларни амалга ошира олмасада), BCI ушбу ҳаракатга оид нейрон сигналларни аниқлаб, уларни сўзларга юқори аниқликда таржима қила олишини исботлашган эди.
Яқинда олимлар муҳим қадам ташлашди — улар «ички нутқ» (ёки «ички монолог») билан боғлиқ мия сигналларини ўрганишди.
Франк Виллет — мазкур кашфиёт ҳақида 14 август куни Cell журналида чоп этилган янги тадқиқотнинг етакчи муаллифи. Ҳамкор муаллифлар — докторант Бенямин Абрамович Краса ва фан доктори Эрин Кунз. Тадқиқотда, шунингдек, Стэнфорд, Эморий, Georgia Технология Институти, Калифорния Университети (Давис), Броwн, Массачусетс Умумий Касалхонаси ва Гарвард тиббиёт мактаби олимлари ҳам иштирок этишган.
«Ички нутқ» нима?
Ички нутқ (ички монолог ёки ўз-ўзига гапириш) — бу инсон онгида нутқни тасаввур қилиш демакдир. Яъни сўзларнинг товушини ёки гапириш жараёнини ҳис қилиш. Бизни қизиқтиргани — BCI фақат тасаввур қилинган нутқдан ҳосил бўлган нейрон фаоллиги асосида ишлай оладими ёки йўқ.
Чунки ундай беморлар учун гапиришга уриниш секин, чарчатадиган бўлиши мумкин. Агар фалажлик қисман бўлса, товушлар чиқиб кетиши ва нафасни назорат қилишда қийинчиликлар туғдириши ҳам эҳтимолдан холи эмас.
Тадқиқотда нутқ ва ҳаракат қобилияти жиддий бузилган тўрт киши ўрганилган. Уларнинг мияларини мотор соҳаларига микроэлектрод массивлари жойлаштирилган эди. Ички нутқ мияда аниқ ва кучли фаоллик нақшларини келтириб чиқарган.
Бу нақшлар гапиришга уринишдаги фаолликка ўхшаш, бироқ бироз кичикроқ бўлган. Бу сигналларни етарли даражада декод қилиш, бу принципни исботлаш учун етарли бўлган. Гарчи гапиришга уриниш сигналларига қараганда аниқлиги пастроқ бўлсада. Бу келажакда фақат ички нутқ орқали бундай беморларга равон, тезкор ва қулай мулоқотни тиклаш умидини бериши таъкидланган.
Ички нутқни декодлаш имконияти аввалги BCI технологияларида бўлмаган қандай масалаларни келтириб чиқаради?
Маълум қилинишича, миядаги мотор соҳаларда ички нутқ мавжудлиги BCI фойдаланувчи фақат ўйлаган, аммо айтмоқчи бўлмаган нарсани тасодифан «декодлаб қўйиши» эҳтимолини юзага келтиради.
Ҳозирги BCI тизимларида бу эҳтимол натижада чалкаш чиқишларга олиб келиши мумкин, аммо амалда BCI ларда ички нутқни тўлиқ ва аниқ декодлаш имконияти ҳали мавжуд эмас. Шунга қарамай, олимлар бундай хавфга олдиндан тайёр туриб, самарали ечимлар ишлаб чиқишган.
Шуни ҳам таъкидлаш керакки, имплантация қилинадиган BCI ларга кенг фойдаланиш имконияти ҳали йўқ, улар ҳозирча тадқиқотнинг дастлабки босқичларида. Бундан ташқари, улар тиббий этика талабларига қатъий амал қилиш мақсадида давлат ва бошқа тартибга солувчи органлар томонидан назорат қилинади.
Келажак истиқболлари қандай?
Яхшиланган аппарат воситалари кўпроқ нейронларни ёзиб олиш имконини беради, тўлиқ имплантация қилинадиган ва симсиз бўлади. Бу эса BCI ларнинг аниқлиги, ишончлилиги ва қулайлигини оширади. Бир неча компания аппарат бўйича ишламоқда ва яқин йилларда уларнинг пайдо бўлиши кутилмоқда.
Бундан ташқари, ички нутқни янада аниқроқ декодлаш учун биз мотор кортексидан ташқари бошқа мия соҳаларини ҳам ўрганмоқчимиз. Масалан, анъанавий равишда тил ва эшитиш билан боғлиқ соҳаларда тасаввур қилинган нутқ ҳақида юқорироқ сифатли маълумот бўлиши мумкин.
