Felçli hastaların yaşayabileceği en kötü deneyimlerden biridir: Dilin başarısız olması. Adından da anlaşılacağı gibi felçler hastaya bir anda çarpar ve eğer ciddi bir felçten sonra hayatta kalırlarsa, felce ek olarak konuşma merkezi de sıklıkla etkilenir. Çünkü kanamanın kafanın neresinde gerçekleştiğine veya bir damarın tıkandığına bağlı olarak, daha önce beyinde bu bölgeler tarafından kontrol edilen vücut fonksiyonları tam olarak bozulur.
Birçok hasta için bu iyidir ve bir doğa harikası olan beyin, ağ oluşturmanın yeni yollarını bulur, böylece birçok hasta böyle bir darbeden kurtulur. Bazıları rehabilitasyonda yürümeyi ve konuşmayı tekrar öğreniyor, özellikle şanslı insanlar birkaç gün sonra felçle ilgili hiçbir şeyi neredeyse hiç fark etmiyorlar.
Ancak hastalığın ciddiyetine bağlı olarak hastalar tamamen ya da en azından kısmen felç olabilir ve konuşma merkezi o kadar kötü etkilenebilir ki artık hiç konuşamazlar. Felç her yaşta meydana gelebileceğinden, konuşma kaybı genellikle etkilenenler ve etrafındakiler için en büyük felakettir. Çünkü artık kendini ifade edemeyen insan oldukça çaresizdir. Artık bir andan diğerine iletişim kuramıyorsanız, hayata pek katılamazsınız.
İlan | Daha fazlasını okumak için kaydırın
Bu tür hastalara ve konuşma kaybı olan diğer felçli kişilere yardımcı olmak için bir süredir beyin-bilgisayar arayüzleri adı verilen deneyler yapılıyor. Bunlar hastalarda beyin dalgalarını konuşmaya dönüştürmek için kullanılan beyin implantlarıdır. Beyin etkilenen hastalara sinyal göndermeye devam ettiğinden yalnızca dile çevrilmesi bozulur.
Science Media Center’ın bildirdiği gibi, bu son derece spesifik tıbbi konu üzerine yapılan araştırmalar artık yeni bir başarıya ulaşmış gibi görünüyor. Nature dergisinde iki yeni çalışma yayımlandı.
Dakikada 160 kelime
Uzman dergiye göre, beyin-bilgisayar arayüzleri (BCI) olarak adlandırılan bu iki arayüz, beyin dalgalarını daha hızlı ve daha doğru bir şekilde konuşmaya dönüştürmek ve önceki teknolojiye göre daha geniş bir kelime dağarcığını kapsamak üzere tasarlandı. Sunulan yöntemler cerrahi olarak implante edilen invaziv BCI’lardır.
Francis Willett ve meslektaşları, beyne yerleştirilen ince elektrotları kullanarak tek tek hücrelerin nöronal aktivitesini yakalayan bir BCI geliştirdiler. Daha sonra bir dil modeli kullanılarak beyin aktiviteleri metne çevrildi. Amyotrofik lateral skleroz (ALS) hastası, bunu dakikada ortalama 62 kelime hızında iletişim kurmak için kullanabilir. Araştırmacılara göre bu, benzer bir cihaz için önceki rekorun 3,4 katı ve dakikada yaklaşık 160 kelimeyle doğal bir konuşma hızına yaklaşıyor.
Edward Chang liderliğindeki ikinci çalışma grubu, beynin yüzeyinde yer alan ve tüm konuşma korteksinin farklı kısımlarındaki birçok hücrenin aktivitesini kaydeden, elektrotlu bir tür silikon film geliştirdi. Bu BCI, aynı anda metin, sesli konuşma ve konuşan bir avatar üretmek için beyin sinyallerinin kodunu çözer. BCI, beyin sapı felçinden kaynaklanan ciddi felçli bir hastada, önceki rekorun 4,3 katı olan, dakikada 78 kelimelik ortalama çeviri hızına ulaştı.
Kafada görünür erişim
İki BCI’nın daha yüksek çeviri hızına ek olarak, sistemler önceki dil BCI’larına göre daha az hata üretti. Ancak sabit kelime dağarcığı büyüdükçe kelime hata oranı da arttı.
Eşlik eden “Haberler ve Görüşler” makalesinde iki uzman “sinirbilimsel ve nöroteknik araştırmalarda büyük ilerlemeden” söz ediyor. Bununla birlikte, şu ana kadar yalnızca araştırmacıların bu BCI’ları kullanabildiği ve cihazın hala çok deneysel olduğu gibi temel sınırlamalara da dikkat çekiyorlar. Deneklerin kafalarının üzerinde bilgisayarı ona bağlamak için görünür bir erişim noktası da var. Muayeneler bireysel kişiler üzerinde de test edildi ve öğrenilen algoritmanın diğer hastalara uygulanabilir olup olmadığı henüz belli değil.
SMC uzmanlara, sonuçların bu tür BCI’ların ciddi felçli kişilerin yakın gelecekte tekrar iletişim kurmasına ne ölçüde yardımcı olabileceğini ve sistemlerin geniş bir hasta grubuna ne kadar aktarılabilir olduğunu gösterdiğini sordu.
Berlin ve Cottbus’tan uzmanlar böyle söylüyor
Surjo Soekadar, Berlin’deki Charité’deki Klinik Nöroteknoloji çalışma grubuna başkanlık ediyor ve şunları söylüyor: “Kaydedilen ilerleme, BCI sistemlerinin geliştirilmesinde bir kilometre taşı olarak görülebilir. Her iki çalışma da metodolojik olarak ikna edici ve makuldür.”
Ancak bunlar, bu çalışmalar için özel olarak seçilmiş kişilerle ilgili bireysel vaka çalışmalarıdır. Bu nedenle diğer hastalara aktarılabilirliği belirsizdir. Ayrıca bu tür çalışmaların yürütülmesinde harcanan çaba çok büyük olup, yıllar süren hazırlık ve takip çalışmaları gerektirmektedir. Bu nedenle, bu teknolojilerin yaygın kullanımının düşünülebilmesi için hala kat edilmesi gereken uzun bir yol var.
Sistemlerin daha geniş beyin hasarı olan hastalarda da çalışıp çalışmadığı da belli değil. Konuşamayan hastaların en büyük grubu, afazi olarak bilinen, yani konuşma kaybından muzdarip, sol taraflı felç geçiren kişileri içerir. Sistemlerin bu hasta grubunda, örneğin beyindeki iyileşme süreçlerini tetiklemek için kullanılıp kullanılamayacağı ve nasıl kullanılabileceği hala belirsiz.
Profesör, “Sistemlerin tamamen kilitli durum (CLIS) olarak adlandırılan durumdaki insanlar tarafından kullanılması özellikle anlamlı ve etik açıdan gerekli olacaktır” diyor profesör, “yani dış dünyayla iletişimin mümkün olmadığı bir durumda. artık tam bilinçle mümkün.” .
Thorsten Zander, Cottbus-Senftenberg’deki TU’da Nöroadaptif İnsan-Teknoloji Etkileşimi Bölümünün başkanıdır. Şunları söylüyor: “Her iki çalışmada da sunulan teknolojiler, konuşma aygıtının hareket planlarının beyin verilerinden neredeyse gerçek zamanlı olarak okunabildiğini gösteriyor.” Bu yaklaşım, planlanan hareketlerden planlanan dili yeniden yapılandırmayı mümkün kılıyor; düşüncelerin veya dil fikrinin doğrudan okunmasını içerir. “Yaklaşımlar öncü çalışmalara dayanıyor ancak mühendislik açısından açık bir ilerleme gösteriyor.” Sonuçlar pratik uygulamalarda oldukça umut verici.
Cottbus’tan profesöre göre çalışmalar, bu sistemleri diğer hastalara da genişletmenin mümkün olabileceğini gösteriyor. “Ancak, bu hastaların teknolojiyi kendi bireysel ihtiyaçlarına göre kalibre etmek için bir eğitim aşamasından da geçmeleri gerekecek.” Ayrıca, hastaya sağlanan faydanın, beyin dokusuna verilen zararı haklı gösterip göstermediği “bireysel olarak değerlendirilmeli”. implantasyon.
Bu nedenle her iki tekniğin daha geniş bir hasta grubu üzerinde test edilmesi mantıklıdır. Yakın gelecekte iletişim becerilerini kaybetme ihtimali olan hastalar bunun için idealdir. “Eğer bu bireyler teknolojiyi erkenden iletişim kurabiliyorken kullanabilirlerse, yalnızca değerli geri bildirimler sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda daha sonra konuşma yeteneklerini kaybettiklerinde kendi deneyimlerinden de önemli ölçüde faydalanabileceklerdir.”
Dil becerilerini yavaş yavaş kaybeden hastalar arasında nörolojik hastalık ALS’den etkilenenler veya beyin tümörü olan hastalar da olabilir.
Birçok hasta için bu iyidir ve bir doğa harikası olan beyin, ağ oluşturmanın yeni yollarını bulur, böylece birçok hasta böyle bir darbeden kurtulur. Bazıları rehabilitasyonda yürümeyi ve konuşmayı tekrar öğreniyor, özellikle şanslı insanlar birkaç gün sonra felçle ilgili hiçbir şeyi neredeyse hiç fark etmiyorlar.
Ancak hastalığın ciddiyetine bağlı olarak hastalar tamamen ya da en azından kısmen felç olabilir ve konuşma merkezi o kadar kötü etkilenebilir ki artık hiç konuşamazlar. Felç her yaşta meydana gelebileceğinden, konuşma kaybı genellikle etkilenenler ve etrafındakiler için en büyük felakettir. Çünkü artık kendini ifade edemeyen insan oldukça çaresizdir. Artık bir andan diğerine iletişim kuramıyorsanız, hayata pek katılamazsınız.
İlan | Daha fazlasını okumak için kaydırın
Bu tür hastalara ve konuşma kaybı olan diğer felçli kişilere yardımcı olmak için bir süredir beyin-bilgisayar arayüzleri adı verilen deneyler yapılıyor. Bunlar hastalarda beyin dalgalarını konuşmaya dönüştürmek için kullanılan beyin implantlarıdır. Beyin etkilenen hastalara sinyal göndermeye devam ettiğinden yalnızca dile çevrilmesi bozulur.
Science Media Center’ın bildirdiği gibi, bu son derece spesifik tıbbi konu üzerine yapılan araştırmalar artık yeni bir başarıya ulaşmış gibi görünüyor. Nature dergisinde iki yeni çalışma yayımlandı.
Dakikada 160 kelime
Uzman dergiye göre, beyin-bilgisayar arayüzleri (BCI) olarak adlandırılan bu iki arayüz, beyin dalgalarını daha hızlı ve daha doğru bir şekilde konuşmaya dönüştürmek ve önceki teknolojiye göre daha geniş bir kelime dağarcığını kapsamak üzere tasarlandı. Sunulan yöntemler cerrahi olarak implante edilen invaziv BCI’lardır.
Francis Willett ve meslektaşları, beyne yerleştirilen ince elektrotları kullanarak tek tek hücrelerin nöronal aktivitesini yakalayan bir BCI geliştirdiler. Daha sonra bir dil modeli kullanılarak beyin aktiviteleri metne çevrildi. Amyotrofik lateral skleroz (ALS) hastası, bunu dakikada ortalama 62 kelime hızında iletişim kurmak için kullanabilir. Araştırmacılara göre bu, benzer bir cihaz için önceki rekorun 3,4 katı ve dakikada yaklaşık 160 kelimeyle doğal bir konuşma hızına yaklaşıyor.
Edward Chang liderliğindeki ikinci çalışma grubu, beynin yüzeyinde yer alan ve tüm konuşma korteksinin farklı kısımlarındaki birçok hücrenin aktivitesini kaydeden, elektrotlu bir tür silikon film geliştirdi. Bu BCI, aynı anda metin, sesli konuşma ve konuşan bir avatar üretmek için beyin sinyallerinin kodunu çözer. BCI, beyin sapı felçinden kaynaklanan ciddi felçli bir hastada, önceki rekorun 4,3 katı olan, dakikada 78 kelimelik ortalama çeviri hızına ulaştı.
Kafada görünür erişim
İki BCI’nın daha yüksek çeviri hızına ek olarak, sistemler önceki dil BCI’larına göre daha az hata üretti. Ancak sabit kelime dağarcığı büyüdükçe kelime hata oranı da arttı.
Eşlik eden “Haberler ve Görüşler” makalesinde iki uzman “sinirbilimsel ve nöroteknik araştırmalarda büyük ilerlemeden” söz ediyor. Bununla birlikte, şu ana kadar yalnızca araştırmacıların bu BCI’ları kullanabildiği ve cihazın hala çok deneysel olduğu gibi temel sınırlamalara da dikkat çekiyorlar. Deneklerin kafalarının üzerinde bilgisayarı ona bağlamak için görünür bir erişim noktası da var. Muayeneler bireysel kişiler üzerinde de test edildi ve öğrenilen algoritmanın diğer hastalara uygulanabilir olup olmadığı henüz belli değil.
SMC uzmanlara, sonuçların bu tür BCI’ların ciddi felçli kişilerin yakın gelecekte tekrar iletişim kurmasına ne ölçüde yardımcı olabileceğini ve sistemlerin geniş bir hasta grubuna ne kadar aktarılabilir olduğunu gösterdiğini sordu.
Berlin ve Cottbus’tan uzmanlar böyle söylüyor
Surjo Soekadar, Berlin’deki Charité’deki Klinik Nöroteknoloji çalışma grubuna başkanlık ediyor ve şunları söylüyor: “Kaydedilen ilerleme, BCI sistemlerinin geliştirilmesinde bir kilometre taşı olarak görülebilir. Her iki çalışma da metodolojik olarak ikna edici ve makuldür.”
Ancak bunlar, bu çalışmalar için özel olarak seçilmiş kişilerle ilgili bireysel vaka çalışmalarıdır. Bu nedenle diğer hastalara aktarılabilirliği belirsizdir. Ayrıca bu tür çalışmaların yürütülmesinde harcanan çaba çok büyük olup, yıllar süren hazırlık ve takip çalışmaları gerektirmektedir. Bu nedenle, bu teknolojilerin yaygın kullanımının düşünülebilmesi için hala kat edilmesi gereken uzun bir yol var.
Sistemlerin daha geniş beyin hasarı olan hastalarda da çalışıp çalışmadığı da belli değil. Konuşamayan hastaların en büyük grubu, afazi olarak bilinen, yani konuşma kaybından muzdarip, sol taraflı felç geçiren kişileri içerir. Sistemlerin bu hasta grubunda, örneğin beyindeki iyileşme süreçlerini tetiklemek için kullanılıp kullanılamayacağı ve nasıl kullanılabileceği hala belirsiz.
Profesör, “Sistemlerin tamamen kilitli durum (CLIS) olarak adlandırılan durumdaki insanlar tarafından kullanılması özellikle anlamlı ve etik açıdan gerekli olacaktır” diyor profesör, “yani dış dünyayla iletişimin mümkün olmadığı bir durumda. artık tam bilinçle mümkün.” .
Thorsten Zander, Cottbus-Senftenberg’deki TU’da Nöroadaptif İnsan-Teknoloji Etkileşimi Bölümünün başkanıdır. Şunları söylüyor: “Her iki çalışmada da sunulan teknolojiler, konuşma aygıtının hareket planlarının beyin verilerinden neredeyse gerçek zamanlı olarak okunabildiğini gösteriyor.” Bu yaklaşım, planlanan hareketlerden planlanan dili yeniden yapılandırmayı mümkün kılıyor; düşüncelerin veya dil fikrinin doğrudan okunmasını içerir. “Yaklaşımlar öncü çalışmalara dayanıyor ancak mühendislik açısından açık bir ilerleme gösteriyor.” Sonuçlar pratik uygulamalarda oldukça umut verici.
Cottbus’tan profesöre göre çalışmalar, bu sistemleri diğer hastalara da genişletmenin mümkün olabileceğini gösteriyor. “Ancak, bu hastaların teknolojiyi kendi bireysel ihtiyaçlarına göre kalibre etmek için bir eğitim aşamasından da geçmeleri gerekecek.” Ayrıca, hastaya sağlanan faydanın, beyin dokusuna verilen zararı haklı gösterip göstermediği “bireysel olarak değerlendirilmeli”. implantasyon.
Bu nedenle her iki tekniğin daha geniş bir hasta grubu üzerinde test edilmesi mantıklıdır. Yakın gelecekte iletişim becerilerini kaybetme ihtimali olan hastalar bunun için idealdir. “Eğer bu bireyler teknolojiyi erkenden iletişim kurabiliyorken kullanabilirlerse, yalnızca değerli geri bildirimler sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda daha sonra konuşma yeteneklerini kaybettiklerinde kendi deneyimlerinden de önemli ölçüde faydalanabileceklerdir.”
Dil becerilerini yavaş yavaş kaybeden hastalar arasında nörolojik hastalık ALS’den etkilenenler veya beyin tümörü olan hastalar da olabilir.