الكلام المتخيل

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الكلام المتخيل (ويُسمى أيضًا الكلام الصامت ، أو الكلام الخفي ، أو الكلام الداخلي ، أو، وفقًا للمصطلح اللاتيني الأصلي الذي يستخدمه الأطباء ، endophasia ) هو التفكير على شكل صوت - "سماع" صوت المرء لنفسه بصمت، دون تحريك أي من أطرافه عمدًا، كالشفتين أو اللسان أو اليدين. [ 1 ] منطقيًا، كان الكلام المتخيل ممكنًا منذ نشأة اللغة، إلا أن هذه الظاهرة ترتبط ارتباطًا وثيقًا بدراستها من خلال معالجة الإشارات [ 2 ] والكشف عنها ضمن بيانات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) [ 3 ] [ 4 ] ، بالإضافة إلى البيانات التي يتم الحصول عليها باستخدام أجهزة بديلة غير جراحية ، مثل واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) . [ 5 ]

تاريخ

في عام ٢٠٠٨، قدمت وكالة مشاريع البحوث الدفاعية المتقدمة الأمريكية (داربا) منحة قدرها ٤ ملايين دولار لجامعة كاليفورنيا (إرفاين) ، بهدف إرساء أساس للتخاطر الاصطناعي . ووفقًا لداربا، فإن المشروع "سيُمكّن المستخدمين من التواصل فيما بينهم في ساحة المعركة دون استخدام الكلام المنطوق، وذلك من خلال تحليل الإشارات العصبية. إذ يُولّد الدماغ إشارات خاصة بكل كلمة قبل إرسال نبضات كهربائية إلى الأحبال الصوتية. تُحلل هذه الإشارات الكلامية المتخيلة وتُترجم إلى كلمات واضحة، مما يسمح بالتواصل السري بين الأفراد." [ ٥ ] في كتابه "اللغات المستحيلة" (٢٠١٦)، يناقش أندريا مورو "صوت الأفكار" والعلاقة بين الوحدات اللغوية والكلام المتخيل، مستندًا بشكل أساسي إلى دراسة ماغراسي وآخرون (٢٠١٥) بعنوان "تمثيل الصوت في مناطق اللغة العليا أثناء إنتاج اللغة".

يتضمن مخطط برنامج داربا ثلاثة أهداف رئيسية: [ 5 ]

  • لمحاولة تحديد أنماط تخطيط الدماغ الكهربائي الفريدة لكل كلمة على حدة
  • لضمان أن تكون هذه الأنماط شائعة لدى مختلف المستخدمين لتجنب التدريب المكثف على الجهاز
  • بناء نموذج أولي يقوم بفك تشفير الإشارات ونقلها عبر نطاق محدود

أساليب الكشف

تتكون عملية تحليل الكلام الصامت للأفراد من تسجيل موجات دماغ الأفراد ، ثم استخدام جهاز كمبيوتر لمعالجة البيانات وتحديد محتوى الكلام الخفي للأفراد .

تسجيل

يمكن تسجيل أنماط النشاط العصبي (موجات الدماغ) للمشاركين باستخدام أجهزة واجهة الدماغ والحاسوب (BCI) ؛ [ 2 ] حاليًا، يُولي الباحثون اهتمامًا أكبر لاستخدام الأجهزة غير الجراحية، [ 1 ] وتحديدًا تخطيط كهربية الدماغ (EEG)، مقارنةً بالأجهزة الجراحية أو شبه الجراحية . ويعود ذلك إلى أن الأجهزة غير الجراحية تُشكل أقل خطر على صحة المشاركين؛ [ 5 ] وقد حظي تخطيط كهربية الدماغ (EEG) بأكبر قدر من الاهتمام نظرًا لسهولة استخدامه، فضلًا عن امتلاكه أجهزة أقل تعقيدًا بكثير من أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI)، [ 5 ] وهو جهاز آخر شائع الاستخدام من أجهزة واجهة الدماغ والحاسوب غير الجراحية. [ 2 ]

يعالج

تتمثل الخطوة الأولى في معالجة البيانات غير الجراحية في إزالة التشويشات ، مثل حركة العين والرمش، بالإضافة إلى أي نشاط كهربي عضلي آخر. [ 3 ] بعد إزالة التشويشات، تُستخدم سلسلة من الخوارزميات لتحويل البيانات الأولية إلى محتوى الكلام المتخيل . [ 1 ] كما يُفترض أن تتم المعالجة في الوقت الفعلي، حيث تُعالج المعلومات أثناء تسجيلها، مما يسمح بمشاهدة المحتوى بشكل شبه متزامن كما يتخيله الشخص.

فك التشفير

من المفترض أن "التفكير الصوتي" يستدعي مناطق السمع واللغة التي يمكن استخلاص أنماط تنشيطها من تخطيط كهربية الدماغ (EEG) بعد معالجتها بشكل مناسب. والهدف هو ربط هذه الإشارات بنموذج يمثل "ما يفكر فيه الشخص". يمكن أن يكون هذا النموذج، على سبيل المثال، سلسلة زمنية للغلاف الصوتي (الطاقة) التي تُقابل الصوت لو تم نطقه فعليًا. يُعد هذا الربط الخطي من تخطيط كهربية الدماغ إلى المحفز مثالًا على فك التشفير العصبي . [ 6 ]

لكن تكمن المشكلة الرئيسية في التباينات الكثيرة التي قد تطرأ على الرسالة نفسها في ظل ظروف فيزيائية مختلفة (كالمتحدث أو الضوضاء، على سبيل المثال). لذا، قد نحصل على إشارة تخطيط الدماغ الكهربائي نفسها، لكن يبقى من غير المؤكد، على الأقل من الناحية الصوتية، ما هو المحفز الذي يجب ربطها به. وهذا بدوره يُصعّب تدريب وحدة فك التشفير المناسبة.

يمكن بدلاً من ذلك معالجة هذه العملية باستخدام تمثيلات لغوية (من الدرجة الأعلى) للرسالة. تكون عمليات الربط بهذه التمثيلات غير خطية، وقد تعتمد بشكل كبير على السياق، لذا قد يكون من الضروري إجراء المزيد من البحوث. مع ذلك، من المعروف أنه يمكن الحفاظ على استراتيجية صوتية من خلال تحديد "نموذج" مسبقًا، وذلك بتوضيح الرسالة التي يجب على المستمع التفكير فيها بدقة، حتى وإن كان ذلك بشكل غير مباشر وغير صريح. في هذه الظروف، من الممكن فك تشفير الغلاف الصوتي للرسالة الكلامية جزئيًا من السلاسل الزمنية العصبية إذا تم تحفيز المستمع على التفكير في شكل صوت. [ 7 ]

التحديات

عند رصد الأفعال المتخيلة الأخرى، كالحركات الجسدية المتخيلة، يزداد نشاط الدماغ في أحد نصفي الدماغ مقارنةً بالآخر. ويُعدّ هذا النشاط غير المتناظر عاملاً مساعداً رئيسياً في تحديد الفعل المتخيل للشخص. أما في رصد الكلام المتخيل، فعادةً ما تتساوى مستويات النشاط في نصفي الدماغ الأيمن والأيسر في آنٍ واحد. ويُشير هذا التباين في النشاط بين نصفي الدماغ إلى تحدٍّ كبير في تحليل الإشارات العصبية من هذا النوع. [ 2 ]

يُعد انخفاض نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) في البيانات المسجلة تحديًا فريدًا آخر. تمثل نسبة الإشارة إلى الضوضاء كمية الإشارات المفيدة الموجودة في مجموعة البيانات، مقارنةً بكمية الإشارات العشوائية أو غير المفيدة الموجودة في المجموعة نفسها. تُعدّ التشوهات الموجودة في بيانات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) أحد المصادر العديدة المهمة للضوضاء. [ 1 ]

ومما يزيد الأمر تعقيداً، أن الموضع النسبي لأقطاب تخطيط الدماغ الكهربائي (EEG) يختلف بين الأفراد. ويعود ذلك إلى اختلاف التفاصيل التشريحية لرؤوسهم؛ وبالتالي، ستختلف الإشارات المسجلة لدى كل فرد، بغض النظر عن خصائص الكلام المتخيل الخاصة بكل فرد. [ 3 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 بريغهام، ك.؛ فيجايا كومار، بي في كي، " تصنيف الكلام المتخيل باستخدام إشارات تخطيط كهربية الدماغ للتواصل الصامت: دراسة أولية في التخاطر الاصطناعييونيو 2010
  2. 1 2 3 4 بريغهام، ك.؛ فيجايا كومار، بي في كي، " تحديد هوية الشخص من إشارات تخطيط كهربية الدماغ (EEG) أثناء الكلام المتخيل"سبتمبر 2010.
  3. 1 2 3 أ. بوربادنيك؛ م. ويستر؛ شولتز، ت.، " التعرف على الكلام القائم على تخطيط كهربية الدماغ: تأثير التأثيرات الزمنية مؤرشف في 2012-01-05 في آلة Wayback "، 2009.
  4. ↑ باناشاكيل، جيرين توماس؛ راماكريشنان، أنغاراي غانيسان (2021). "فك شفرة الكلام الخفي من تخطيط كهربية الدماغ - مراجعة شاملة" . مجلة فرونتيرز إن نيوروساينس . 15 642251. doi : 10.3389/fnins.2021.642251 . ISSN 1662-453X . PMC 8116487. PMID 33994922 .   
  5. 1 2 3 4 5 روبرت بوغ، " واجهات الدماغ والحاسوب: التحكم عن طريق الفكر " مؤرشف في 29 يوليو 2014 على موقع Wayback Machine ، الروبوت الصناعي، المجلد 37، العدد 2، الصفحات 126-132، 2010
  6. ↑ مارتن، ستيفاني؛ برونر، بيتر؛ هولدغراف، كريس؛ هاينز، هانز-يوشين؛ كرون، ناثان إي.؛ ريغر، يوشيم؛ شالك، جيروين؛ نايت، روبرت تي.؛ باسلي، برايان إن. (27-05-2014). "فك تشفير السمات الطيفية الزمنية للكلام الظاهر والخفي من قشرة الدماغ البشري" . مجلة فرونتيرز في الهندسة العصبية . 7 : 14. doi : 10.3389/fneng.2014.00014 . ISSN 1662-6443 . PMC 4034498. PMID 24904404 .   
  7. ↑ سيرفانتس كونستانتينو، ف.؛ سيمون، ج. ز. (2018). "استعادة وكفاءة المعالجة العصبية للكلام المتواصل يعززها المعرفة المسبقة" . مجلة فرونتيرز في علم الأعصاب النظمي . 12 (56): 56. doi : 10.3389/fnsys.2018.00056 . PMC 6220042. PMID 30429778 .