فك شفرة اللغة غير المنطوقة لعلاج اضطرابات النطق
نجح فريق بحثي من جامعة جنيڤ والمستشفيات التابعة لها في التعرف على إشارات معينة يصدرها دماغنا عندما نتحدث مع أنفسنا [حديثًا غير منطوق].
12 يناير 2022
المترجم: عدنان أحمد الحاجي
المقالة رقم 27 لسنة 2022
Decoding inner language to treat speech disorders
January 122022
ماذا لو كان من الممكن فك شفرة اللغة الداخلية [الذاتية / الباطنية - غير المنطوقة التي يتحدث بها الشخص إلى نفسه] للمحرومين من القدرة على التعبيرعن أنفسهم [الذين يعانون من فقدان القدرة على الكلام]؟ هذا هو هدف فريق من باحثي علم الأعصاب من جامعة جنيڤ «UNIGE» والمستشفيات التابعة لها «HUG». بعد أكثر من أربع سنوات من البحث، تمكن هذا الفريق من التعرف على إشارات عصبية واعدة لالتقاط «لتسجيل» مونولوجاتنا الذاتية «حديث النفس - الذي يجري بين الشخص وذاته، [1] وتمكن الفريق أيضًا من التعرف على مناطق الدماغ المراد ملاحظتها على سبيل الأولوية لمحاولة فك شفرتها في المستقبل. تفتح هذه النتائج آفاقًا جديدة لتطوير واجهات interfaces [بين الشخص وبين كومبيوتر] للأشخاص الذين يعانون من فقدان القدرة على الكلام «الحبسة، [2] . يمكن العثور عليها في مجلة Nature Communications.
عندما يتكلم الناس، لابد من تنشيط مناطق مختلفة من دماغهم. بيد أن وظيفة هذه المناطق قد تعاق بشدة بعد تضرر الجهاز العصبي. على سبيل المثال، يمكن أن يؤدي التصلب الجانبي الضموري[3] «ويسمى أحيانًا بمرض شاركو - ماري - توث، [4] إلى شل العضلات المستخدمة في الكلام شللًا تامًا. في حالات أخرى، على سبيل المثال، يمكن أن تتأثر مناطق الدماغ المسؤولة عن اللغة بعد الاصابة بسكتة دماغية: وهذا ما يسمى بالحبسة الكلامية [2] .
بيد أنه في العديد من تلك الحالات، تظل قدرة الذين يعانون من هذه المشكلة على تخيل الكلمات والجمل عاملةً بشكل جزئي.
لذلك فإن فك شفرة كلامنا الباطني «حديث مع النفس» يحمل أهمية كبيرة لباحثي علم الأعصاب. لكن المهمة ليست سهلة، كما يوضح تيموثي برويكس Timothee Proix، الباحث في قسم علم الأعصاب الأساسي في كلية الطب بجامعة جنيڤ: أُجريت عدة دراسات بخصوص فك تشفير اللغة المنطوقة، ولكن لم تُجرى إلّا القليل منها بخصوص فك تشفير الكلام المتخيل [غير المنطوق]. وذلك لأنه، في الحالة الثانية، الإشارات العصبية المرتبطة بها ضعيفة ومتغيرة مقارنة بالكلام الصريح [المنطوق]. لذلك يصعب فك شفرتها عن طريق تعلم الخوارزميات [وهي مجموعة من التعليمات تُستخدم في تعلم الآلة، [5] . أي من خلال البرامج الكمبيوترية.
كلام مخفي يصعب أو يستحيل استكشافه
عندما يتكلم شخص بصوت عالٍ، فإنه يصدر أصواتًا تنبعث في لحظات دقيقة معينة. وبالتالي يمكن للباحثين ربط مكونات الكلام الملموسة هذه بمناطق دماغ معنية. في حالة الكلام المتخيل، تكون العملية صعبة بشكل مترايد. لا يمتلك الباحثون أي معلومات واضحة عن تسلسل وإيقاع الكلمات أو الجمل التي يصيغها الشخص في داخل ذاته [باطنيًا]. كما أن مناطق الدماغ الموظفة [أثناء هذا النوع من الكلام الذاتي] أقل عددًا وأقل نشاطًا.
من أجل إدراك الإشارات العصبية لهذا النوع الخاص جدًا من الكلام [الكلام الذاتي]، استخدم فريق جامعة جنيڤ مجموعة من ثلاثة عشر مريضًا في المستشفى، بالتعاون مع مستشفيين أمريكيين. لقد جمعوا بيانات باستخدام أقطاب كهربائية مزروعة مباشرة في أدمغة المرضى لتقييم اضطرابات الصرع لديهم. طلبنا من هؤلاء المرضى أن يقولوا كلمات ثم يقوموا بتخيلها. في كل مرة، قمنا بمراجعة العديد من نطاقات التردد لنشاط الدماغ المعروف أن لها علاقة باللغة ، تشرح آن ليز غيرود Anne-Lise Giraud البرفسورة في قسم علم الأعصاب الأساسي في كلية الطب بجامعة جنيڤ UNIGE، والمديرة المعينة حديثًا لمعهد السمع. في باريس ومديرة مشاركة نشوء وتطور اللغة التابع للمركز الوطني السويسري للكفاءة في البحوث NCCR Evolution Language.
الاستفادة من التردد الصحيح لنشاط الدماغ
لاحظ الباحثون عدة أنواع من ترددات النشاط التي تصدرها مناطق الدماغ المختلفة عندما يتكلم هؤلاء المرضى، إما شفهيًا أو داخليًا [بينهم وبين أنفسهم].
أولاً وقبل كل شيء، التذبذبات التي تُدعى تذبذبات ثيتا «نطاقها من 4-8 هرتز»، والتي تتوافق مع متوسط إيقاع المقطع اللفظي / الخطابي syllable elocution. ثم ترددات غاما «25-35 هرتز»، التي تُلاحظ في مناطق الدماغ التي تتشكل فيها أصوات الكلام.
ثالثًا، موجات بيتا «12-18 هرتز» تتعلق بالمناطق الأكثر كفاءة، ن الناحية المعرفية / الادراكية، على سبيل المثال، لتوقع خروج الكلام والتنبؤ به. أخيرًا، الترددات العالية «80-150 هرتز» التي تُلاحظ عندما يتلفظ شخص بالكلام يشرح بيير ميجيفاند Pierre Megevand، الأستاذ المساعد في قسم علوم الأعصاب السريرية في كلية الطب في جامعة جنيڤ UNIGE والطبيب المشارك في مستشفيات جامعة جنيڤ HUG.
الشكل: تخطيط كهرباوي قشري[1] . مثال على شبكة التخطيط الكهرباوي القشري الموضوع على عمليات محاكاة السطح القشري للتصوير بالرنين المغناطيسي «A» لأحد المشاركين في التجربة. أمثلة على نشاط عالي التردد لتجربة مفردة «HFA» لقطب كهربي مظلل باللون الأسود في «A». تجارب فردية تمثل أمثلة على ترديد الجهر بالكلام «B» وتكرار الكلام الداخلي «C»
بفضل هذه الملاحظات، تمكن الباحثون من إثبات أن الترددات المنخفضة والاقتران بين ترددات معينة «بيتا وغاما على وجه الخصوص» تحتوي على معلومات أساسية لفك تشفير الكلام المتخيل. يكشف بحثهم أيضًا أن القشرة الصدغية هي منطقة مهمة لفك تشفير الكلام الباطني في نهاية المطاف. تقع هذه المنطقة الدماغية المعينة في الجزء الجانبي الأيسر من الدماغ، وهذه المنطقة المخية منخرطة في معالجة المعلومات المتعلقة بالسمع والذاكرة، ولكنها تضم أيضًا جزءً من باحة فيرنيكه Wernicke «انظر [7] ، المسؤولة عن إدراك الكلام[8] ورموز اللغة [وهي الكلمات والتلميحات والاشارات وما إلى ذلك].
تعتبر هذه النتائج تقدمًا كبيرًا في محاكاة الكلام من النشاط العصبي. لكننا ما زلنا بعيدين عن أن نكون قادرين على فك شفرة اللغة المتخيلة كما ختم فريق البحث كلامه.
