ابداع برچسب جدیدی که امکان صحبت بدون نیاز به تارهای صوتی را به بیماران می‌دهد

محققان در ایالات متحده برچسب جدیدی برای کمک به افراد مبتلا به اختلالات صوتی اختراع کرده‌اند که می‌تواند با استفاده هوش مصنوعی، حرکات ماهیچه‌های گلو را بخواند و آنها را به گفتار تبدیل کند.

این برچسب که به پوست وصل می‌شود، حرکات ماهیچه‌های حنجره را به سیگنال‌های الکتریکی تبدیل کرده و این سیگنال‌ها به نوبه خود توسط الگوریتم یادگیری ماشینی که نوعی هوش مصنوعی است، به گفتار تبدیل می‌شوند.

ژیوان چه، پژوهشگر مهندسی زیستی و سرپرست تیم تحقیق از دانشگاه کالیفرنیا، در این باره گفت که این برچسب بدون نیاز به دریافت ارتعاشات تارهای صوتی یک فرد کار کرده و از این طریق می‌تواند به بازیابی قوه گفتار افرادی که تارهای صوتی‌شان آسیب‌دیده کمک کند.

در این مطالعه آورده شده است که نزدیک به یک سوم افراد دستکم از یک اختلال صوتی در طول زندگی خود رنج برده‌اند و درمان‌های موجود برای مشکلات جدی صدا، مانند حنجره‌های الکتریکی، «ناخوشایند، ناراحت‌کننده یا تهاجمی» هستند.

این برچسب جدید ضد آب که اندازه‌اش تقریباً مشابه یک سکه است و تنها ۷ گرم وزن دارد، از بافتی مشابه دستکش لاستیکی تشکیل شده است. برای نصب این دستگاه پزشکی غیرتهاجمی نیازی به جراحی نیست و می‌توان آن را به روی گلو چسباند.

برای آزمایش این دستگاه، از هشت داوطلب بدون اختلال صوتی خواسته شد که چند جمله شامل «کریسمس مبارک»، «دوستت دارم» یا «به تو اعتماد ندارم» را صد بار تکرار کنند. آنها این جملات را هنگام ایستادن، راه رفتن و دویدن خواندند تا محققان مطمئن شوند که وصله در حال حرکت نیز کار می‌کند.

بر اساس این مطالعه، دستگاه تقریباً در ۹۵ درصد مواقع آنچه را که داوطلبان می‌گفتند به دقت پیش‌بینی کرد. این دستگاه نیازی به باتری نیز ندارد و با القای الکترومغناطیسی از طریق یک سیم‌پیچ تعبیه‌شده کار می‌کند.

دکتر چه درباره نحوه عملکرد این دستگاه می‌گوید:‌ «این وسیله در سه مرحله کار می‌کند: ابتدا حرکات عضلانی در گلو را ثبت می‌کند. سپس حرکت بیومکانیکی را به سیگنال‌های الکتریکی قابل تشخیص تبدیل می‌کند و در مرحله آخر الگوریتم ما سیگنال صوتی را طبقه‌بندی و تجزیه و تحلیل کرده و صدا از طریق یک بلندگو پخش می‌شود.»

دانشمندان می‌گویند تشخیص برخی از کلماتی که عضلات گلو را به روشی مشابه حرکت می‌دهند برای این برچسب کمی دشوار است. اما چون این دستگاه جملات را ترجمه می‌کند و و نه فقط کلمات را، می‌تواند از باقی جمله حدس بزند که مقصود فرد کدام کلمه بوده است.

سازندگان این دستگاه می‌گویند وسیله ابداع‌شده هنوز در فاز نمونه‌های اولیه است و سال‌ها زمان نیاز دارد تا بتواند در دسترس بیمارانی نظیر مبتلایان به سرطان حنجره قرار گیرد.