David A. Moses, Ph.D., Sean L. Metzger, M.S., Jessie R. Liu, B.S
تکنولوژی در بازگرداندن توانایی برقراری ارتباط در افراد فلج که نمی توانند صحبت کنند، باعث بهبود استقلال فرد و کیفیت زندگی اومی شود. با این روش کلمات و جملات مستقیماً از فعالیت قشر مغزی این بیماران رمزگشایی می شود، پیشرفت بیشتری نسبت به روشهای موجود برای ارتباط کمکی دارد.
روش مطالعه: ما یک آرایه چند الکترودی subdural، بادنسیتی بالا، در ناحیه قشر حسی-حرکتی قرار دادیم که گفتار را در فرد مبتلا به آنارتریا (از دست دادن توانایی صحبت کردن) وکوادری پارزی اسپاستیک ناشی از سکته مغزی کنترل می کند. در طی ۴۸ جلسه، ۲۲ ساعت فعالیت قشر مغز را در حالی که شرکت کننده سعی داشت کلمات منفرد را از یک مجموعه واژگان ۵۰ کلمه ای بگوید، ثبت کردیم. الگوریتم های یادگیری عمقی برای ایجاد مدل های محاسباتی برای تشخیص و طبقه بندی کلمات الگوهای موجود در فعالیت قشری ثبت شده استفاده کردیم. برای رمزگشایی بیان جملات کامل توسط شرکت کننده، از مدل های محاسباتی و همچنین یک مدل زبان طبیعی استفاده کردیم که با توجه به کلمات قبلی به ترتیب کلمات بعدی را بیان میکرد.
نتایج: ما جملات مربوط به فعالیت قشر مغز بیمار را در زمان واقعی با سرعت متوسط ۱۵.۲ کلمه در دقیقه، با نرخ خطای متوسط ۲۵.۶ کلمه رمزگشایی کردیم. در آنالیز پست هاک، ما ۹۸ درصد تلاش بیمار با دقت ۴۷.۱ درصد برای تولید کلمات منفرد را تشخیص دادیم که استفاده از سیگنال های کورتیکال در طول دوره مطالعه ۸۱ هفته ای پایدار بودند.
نتیجه گیری: در یک فرد مبتلا به آنارتریا و کوادری پارزی اسپاستیک ناشی از سکته مغزی، کلمات و جملات مستقیماً از فعالیت قشر مغز در حین تلاش برای صحبت کردن با استفاده از مدل های یادگیری عمیق و مدل زبان طبیعی رمزگشایی می شوند.
N Engl J Med 2021; 385:217-227. July 15, 2021
