Мэдээ мэдээлэл ТАРХИНЫ ДОХИОГООР ЯРИА БОЛОН БИЕИЙН ХӨДӨЛГӨӨНИЙГ НЭГЭН ЗЭРЭГ СЭРГЭЭХ БОЛОМЖИЙГ СУДАЛСАН
АНУ-ын Үндэсний эрүүл мэндийн хүрээлэн (NIH)-гийн санхүүжилттэй судалгааны баг шинэ төрлийн тархи-компьютерийн интерфейс (BCI) ашиглан саажилттай хүмүүсийн яриа болон нэрв системын хөдөлгөөнийг нэгэн зэрэг илэрхийлэх боломжийг харуулжээ. Калифорнийн их сургуулийн Сан-Франциско дахь салбарын (UCSF) судлаачид машин сургалтын аргаар тархины мэдрэлийн идэвхжлийг тайлж, түүнийг виртуал дүрийн яриа, хөдөлгөөн болон нүүрний илэрхийллийг удирдах команд болгон хувиргасан байна. Судалгаанд гурван өвчтөний тархины дохиог судалж, хоёр оролцогчийн дохиог ашиглан системийг амжилттай туршжээ. Амиотрофийн хажуугийн хатуурал (ALS) болон тархины (truncus encephali) харвалтын улмаас зарим хүмүүс ярих, гараа хөдөлгөх болон бусад үйл хөдлөлийн харилцааны чадвараа алддаг. Одоогийн зарим BCI систем нүдний хөдөлгөөнөөр компьютер удирдаж, бичвэрийг дуу хоолой болгон хувиргах боломжтой боловч үг сонгох үйл явц удаан бөгөөд хүний харилцааг голчлон текст, дуу хоолойгоор хязгаарладаг. Шинэ судалгааны зорилго нь үүнээс илүү байгалийн харилцаа буюу яриа, хөдөлгөөн, дохио зангааг зэргийг сэргээх явдал байв. Судлаачид тархины хөдөлгөөний өнгөцхөн гадаргат электрокортикографи (ECoG) хэмээх нимгэн электродын массив байрлуулж, мэдрэлийн цахилгаан идэвхжлийг бүртгэжээ. Дараа нь компьютерийн декодер буюу машин сургалтын загвар эдгээр дохиог тайлж, компьютерийн команд болгон хувиргасан байна.
Тархины мэдрэлийн дохио → AI декодер → Дижитал яриа ба хөдөлгөөн
Уг туршилтаар зөвхөн нүүр, толгойн хөдөлгөөн бус, дээд мөчний хөдөлгөөн болон дохио зангааг мөн сэргээхийн тулд оролцогчдын бүх биеийн виртуал дүртэй холбосон байна. Тэд тодорхой өгүүлбэр хэлэхийг оролдох, гараа даллах, эрхий хуруугаа гозойлгох зэрэг үйлдлийг тус тусад нь болон нэгэн зэрэг хийжээ. Ингэснээр судлаачид ярих, хөдөлгөөн хийх болон эдгээрийг зэрэг хийх үед тархинд ямар ялгаатай мэдрэлийн дохио үүсдэгийг судалсан байна. Судалгааны хамгийн чухал үр дүнгийн нэг нь яриа болон хөдөлгөөнийг нэгэн зэрэг хийх үед тархины идэвхжил нь хоёр тусдаа дохионы энгийн нийлбэр биш байсан явдал юм.
Ярианы дохио + хөдөлгөөний дохио ≠ зэрэг ярих ба хөдөлгөх үеийн тархины дохио
Өмнөх судалгаагаар BCI ашиглан яриа болон үйл хөдлөлийн харилцааг тус тусад нь сэргээх боломжтой байсан ч хоёуланг нь зэрэг хийх үед ярианы гүйцэтгэл буурч байгаа мэт ажиглагдаж байжээ. Шинэ судалгаагаар хоёр үйлдэл зэрэг явагдах үед тархинд илүү нарийн, өөр хэв шинжтэй мэдрэлийн идэвхжил үүсдэгийг харуулсан байна. Энэ нь хүний тархи олон төрлийн харилцааны үйлдлийг тус тусад нь боловсруулаад дараа нь энгийнээр нэгтгэдэг бус, харин харилцан уялдаатай байдлаар боловсруулдаг байж болохыг харуулж байжээ. Энэ үр дүнд AI декодерийг сургах арга барилд мөн чухал ач холбогдолтой өгж магадгүй гэсэн тооцоо гаргасан юм. Зөвхөн яриа болон хөдөлгөөнийг тус тусад нь хийж, өгөгдлөөр сургасан декодер нь хоёр төрлийн илэрхийлэл зэрэг явагдах үед тархины дохиог харьцангуй муу тайлсан байна. Харин ярих болон хөдөлгөөн хийхийг нэгэн зэрэг оролдсон үед цуглуулсан өгөгдлөөр сургасан декодер холимог мэдрэлийн дохиог илүү амжилттай тайлж чаджээ. Иймээс хүний байгалийн харилцааг сэргээхийн тулд зөвхөн “хүн ярих үед тархинд юу болдог вэ?” эсвэл “хүн гараа хөдөлгөх үед ямар дохио үүсдэг вэ?” гэдгийг тус тусад нь судлах нь хангалтгүй байж болох юм. Харин хүн ярьж байхдаа гараа хөдөлгөх, толгой дохих, нүүрний хувирал гаргах зэрэг олон төрлийн үйлдлийг зэрэг хийдэг бодит нөхцөлийг AI-д мөн сургах шаардлагатай болсон. Энэхүү технологи хөгжсөөр байвал саажилттай хүн ярихыг хүсэх үед компьютерийн дуу хоолойгоор үгийг дамжуулахаас гадна виртуал дүр нь тухайн хүний санаанд нийцүүлэн гараа даллах, толгой хөдөлгөх, нүүрний илэрхийлэл гаргах зэрэг хөдөлгөөнийг давхар илэрхийлэх боломжтой болно. Өөрөөр хэлбэл BCI нь зөвхөн “юу хэлэх вэ?” гэдгийг бус, “түүнийг хэрхэн илэрхийлэх вэ?” гэдгийг дамжуулах чиглэлд хөгжих боломжтой юм. Гэхдээ одоогийн систем бүрэн боловсорсон эцсийн бүтээгдэхүүн биш. Судалгаанд тархинд байрлуулсан мэдрэгчүүдийг гадна байрлах боловсруулах төхөөрөмжтэй утастай холболтоор ашигласан. Үүнд судалгааны баг цаашид бүрэн суулгацтай, утасгүй хувилбарыг хөгжүүлэн туршихаар төлөвлөж байгаа бөгөөд ийм систем амжилттай хөгжвөл урт хугацааны хэрэглээний боломж нэмэгдэх юм.
Бэлтгэсэн: Б.Энхдөлгөөн, Э.Нямдаваа
Бусад мэдээлэл
