ادوات و تجهيزات كمكي و توانبخش براي آن دسته از افرادي كه داراي نقص و نارسايي حسي و حركتي هستند همواره محل توجه و دقت نظر محققان و سازندگان اين گونه وسايل بوده است و هر روزه شاهد ابداع دستگاههايي با كاركردهاي متنوع يا تخصصي در زمينه حواس انساني يا ارائه مواد و تركيبات نوآورانهاي در زمينه توانزايي و تقويت اندامهاي حركتي انسان و با هدف غلبه بر ناتواني و زندگي همسان و برقراري ارتباط معمولي و بدون اشكال با ديگر همنوعان هستيم.
در همين خصوص، سامانه پردازشگر صوتي الكتريكي جديدي كه اخيرا و به همت مايكل كالاهان ابداع شده، وظيفه اصلاح و ترميم بخش آسيبديده و نارساي حنجره را به عهده گرفته و با گرفتن سيگنالهاي الكتريكي ميان مغز انسان و تارهاي صوتي آوايي و سنتز كردن آن به شفافسازي و وضوح كلمات ادا شده از سوي فرد ميپردازد. در اين فناوري جديد موسوم به گردن سخنگو كه به تازگي از سوي انجمن جوايز اختراعات و ابتكارات به عنوان برنده معرفي شده است، الكترودهايي كه روي گلو واقع شدهاند به انتخاب و منظم كردن سيگنالهاي الكتريكي ميان مغز و تارهاي صوتي ميپردازند.
زماني كه مايكل كالاهان 17 ساله بود به علت ضربه وارده به سرش طي يك تصادف اسكيت بورد حافظه كوتاهمدت خود را از دست داد. در اين سانحه مسيرهاي عصبي وي كاملا بههم ريخته شده بود. كالاهان جوان ظرف چند هفته به وضعيت طبيعي بازگشت ولي اين حادثه وي را به اين فكر انداخت كه چگونه ميتوان به افرادي كه تواناييهاي خود را به طور دائم از دست ميدهند كمك كرد؟ اكنون و پس از 5سال، او به قولش عمل كرده و دستگاه كوچكي موسوم بهAudeo را معرفي ميكند كه وسيلهاي ظريف اما با كارايي بالا براي كشف و آشكارسازي فعاليت ميان مغز و تارهاي صوتي و همچنين تبديل آن به گفتار سمعي و قابل شنوايي است.
نوآوري در دنياي پزشكي
وقتي ما صحبت ميكنيم، زنجيرهاي متشكل از سه فرآيند اساسي روي ميدهد: اول اين كه ششها هوا را آزاد ميكنند، بعد تارهاي صوتي براي ايجاد صدا به لرزش درميآيند و آخرسر هم دهان به حركت درميآيد. كاركرد اين پردازشگر صوتي كوچك نيز در تكميل همين زنجيره فرآيند سه مرحلهاي مهم است، به نحوي كه اين فناوري جديد كمك مناسبي براي آن دسته از افرادي است كه در آنها دستكم يكي از اين سه فرآيند درست عمل نميكند و علت آن هم ممكن است ناشي ازمشكلات ريويALS ، صدمه مغزي آسيبزا يا ساير مشكلات باشد، مثل كساني كه مغز و تارهاي صوتيشان درست كار ميكند ولي مهارتهاي حسي - حركتي آسيبديدهشان مانع از به حركت درآوردن ريهها و دهانشان ميشود.
اما روش كاركرد اين ابزار نوآور به اين صورت است كه 3 الكترود در حد و اندازه قرص كه روي گلو قرار دارند كار گرفتن و منظم ساختن سيگنالهاي الكتريكي توليد شده ميان مغز و تارهاي صوتي را انجام ميدهند. به دنبال شكار اين سيگنالها توسط الكترودها، پردازشگر تعبيه شده در دستگاه مبادرت به پالايش و تقويت كردن اين سيگنالها نموده و آنها را به رايانه مجاور خود ارسال مينمايد. نرمافزار موجود در اين بخش سيگنالهاي دريافتي را رمزگشايي كرده و آنها را به واژگاني تبديل ميكند كه از طريق بلندگوهاي رايانه جيبي يا پرتابل مجاور آن در قالب گفتار و صحبت كردن ادا ميشوند. به اين ترتيب فرد استفادهكننده از اين وسيله با گذاشتن الكترودهاي ياد شده روي گردن و حرف زدن آهسته و بيصدا از طريق جنبش تارهاي صوتي (البته بدون حركت دادن دهان)، قادر است ميزان كافي از فعاليت عصبي را براي به كار انداختن و شروع اين فرآيند زنجيرهاي توليد نمايد.
كالاهان كه با وسيله ابداعي خود يكي از برندگان جوايز اختراعات و ابتكارات امسال شده است، كار خود را در دانشگاه ايلينويز و با تحقيق روي هر موضوعي پيرامون پردازش سيگنال و دانش عصبشناسي آغاز نمود و به گفته خودش براي تعيين نحوه پالايش اختلالات و پارازيتهاي الكتريكي ناخواسته ناشي از محيط و بدن انسان(مثل ضربان قلب) و يافتن صرفا سيگنالهايي كه براي تركيب و توليد گفتار لازم است چهار سال وقت صرف كرده است.
گردنسخنگو وسيلهاي ظريف اما با كارايي بالا براي كشف و آشكارسازي فعاليت ميان مغز و تارهاي صوتي و تبديل آن به گفتار قابل شنوايي است
معرفي اين ابزار فناورانه جديد با هدف تلاش براي ارائه گفتار صامت با ساختاري كامل و بهينهتر در حالي صورت ميپذيرد كه مركز تحقيقات ناسا در حال كار روي وسيلهاي مشابه است تا دزدان دريايي را كنترل نموده و به تأمين ارتباط و گفتگوي فضانوردان حتي زماني كه بعد مسافت يا اختلال و پارازيت چشمگيري وجود دارد كمك كند. با اين اوصاف، مدل مطرح شده از سوي محققان ناسا از تشخيص الگو استفاده ميكند و ميتواند تنها واژگان از پيش برنامهريزي شده را تمييز و تشخيص دهد. از خصوصيات قابل ذكر وسيله ابداعي موسوم به گردن سخنگو امكاني است كه به افراد ميدهد تا تمامي آواها يا همان واجهاي زبان انگليسي را استفاده نمايند (شامل تقريبا 40 صدا كه واژگان را ميسازد، مثلaw و )ch، به طوري كه هيچ محدوديتي در مورد آنچه يك كاربر ميتواند بگويد وجود ندارد. البته اين فناوري فضا و مجال توسعه و بهبود بيشتر را دارد. هماكنون دستگاهAudeo قادر به گرفتن و منظم ساختن حداكثر 30 واژه در دقيقه است كه حدود يكپنجم سرعت گفتار معمولي به شمار ميرود و در ضمن فراگيري زبان صحبت كردن با واجهاي زباني به روزها تمرين نياز دارد. با اين اوصاف، به محض تسلط يافتن و كسب مهارت، اين وسيله ميتواند افراد را قادر سازد تا به صورت شسته رفته و بياشكالي به انجام امور گفتاريشان مثل يك مكالمه تلفني بدون ايجاد سر و صدا بپردازند. طراح فناوري پالايشگر و پردازشگر گفتاري گردن سخنگو كه به گفته كارشناسان وسيله ابداعياش تا همين جا مشكلگشاي قابليت نارساي گفتاري افراد به شمار ميرود، در عين حال كار خود را تمامشده نميداند و با هدف حذف كامل بخش رايانهاي دستگاه و كاهش قيمت آن مشغول كار روي يك رابط تلفن همراه به عنوان بخش واسطه در فرآيند پردازش اطلاعات است تا از اين طريق هزينه را تا حد يك هدفون گوشي همراه پايين بياورد.
مهريار ميرنيا
منبع : popularscience
