הקדמה: ההבטחה של צו נרי לשיקום תקשורת

קידוד נילי התפתח כתחום טרנספורמטיבי שמגשר על הפער בין פעילות המוח לבין פלט שפה.עבור אנשים עם ליקויים מהירים - כגון אלה הנובעים מטרשת עורקים מאוחרים יותר (ALS), שבץ מוחי, או תסמונת נעולה-אין-עין – חוסר יכולת הדיבור באופן ישיר לשפר את אחד מהפסדי הנוף הבסיסיים ביותר של תקשורת מסורתית, כגון מעקבים או מערכות הפעלה-מסוגרות, לעתים קרובות, הדורשות תפקוד קליני, אך לא-מסוגל-מחדש-מתאים-מתאים-מחדש, אך ורק כדי לשפר את המציאות.

יסודות של צו ערפילי: מסימנים לנאום

פעילות המוח

הצעד הראשון בכל מערכת של לכידת עצבית הוא ללכוד אותות עצביים עם מספיק נאמנות כדי להבחין בין טלוויזיות המיועדות, מילים או משפטים. מיפוי שיטות נופל לאורך ספקטרום של שאינם פולשניים לחדור באופן מלא אותות אלקטרונסלוגרפיה (EEG) משמש באופן נרחב במחקר בשל עלות נמוכה ויציבות הנמלים שלה, אך ההחלטה המרחבית והרגישות שלה להגבלת התועלתנות שלה עבור מקומות הגנה גבוהים (Crediticial) אך מספק הדמיה מדויקת יותר.

עיבוד אותות ועיבוד תכונות

(המידע העצבי) הם רועשים מטבעם, לא-סטימנטריים, ומודלים יעילים של קידוד דורש צינורות מתקדמים חזקים המסננים חפצים, דוחים תקופות שהושחתו על ידי תנועה או התערבות חשמלית, ונרמל אותות על פני מפגשים של 3.שלבים נפוצים כוללים סינון קבוצתי (למשל, 0.5-200 הרץ עבור ECoG), ממוצע מתייחס להורדת רעש עולמי, ו-Ratementercreme-of-of-of-of-of-of-Factation) באמצעות שיטות הפעלה מתקדמות כגון: 4Facterationic Analysis (אפקטיביות) של שיטות הפעלה (למשל, לדוגמה: 4.comD) של שיטות הפעלה מתקדמות יותר (אפקטיביות מתקדמות יותר (אפקטיביות) של ECoactervactervactervacteration) (אפקטיביות (למשל, כלומר: 4.

צילום: ערפילית שפה

(ההפסקות) ניתנות בדרך כלל כבעיה של רצף לראייה: בהתחשב בסדרה של תכונות עצביות לאורך זמן, המערכת חייבת לייצר רצף מתאים של טלוויזיות, מילים או טקסט.גישות מוקדמות שנתמכות על מודלים נסתרים של מרקוב וסווגנים ליניאריים, אך אלה נאבקים עם המורכבות והגמישות של דיבור טבעי (DDR) משתמשים ברשתות עצביות עמוקות, אשר ניתן ללמוד ייצוגים ישירות מ-DNSFRED2 (D) כולל תבניות של טקסט קבועות:

טכניקות חיתוך-Edge נהיגה לאחרונה

למידה עמוקה אלגוריתמים להורדת מורכבות

(הלימודים של Deep Machines קיבלו את אחד הנהגים הטכניים המשפיעים ביותר בקידוד עצבי בדיבורים המקובלים, אשר נדרשים לשיטות לימוד רחבות ידיים ונאבקו במגוון רחב של רשתות עצביות (Deep neural de la s), לעומת זאת, יכולים לגלות באופן אוטומטי תכונות רלוונטיות של אותות עצביים מסוג ALTGate (למשל, רשתות עצביות מתקדמות יותר) של קודים (RLT:0convolutional neuralרשתות:1 (D) אשר סימולטים) אשר מקבילות ל-DV) אשר סימולציה של מערכות אבטחה של מערכות אבטחה של מערכות אבטחה של מקבילות של סימולציות עצביות של מקבילות (DVNCRIFLTGRIRD2.

ממשקי המוח: מבן-צ' ועד Bedside

(הממשק מחשבי המוח (BCI) הוא פלטפורמת החומרה המחברת הקלטה עצבית לקודדים חיצוניים.חידושים אחרונים התמקדו בשיפור איכות האות, צמצום פולשניות, ושיפור נוחות המשתמש.BC נדרש חיבורים חוטיים של משתתפים חיצוניים, אשר tethered חולים לכדי ציוד רב-טווח, הגבלת ניידות וסיכון זיהום נרחב יותר.

שילוב עם Synthesis דיבור ומודלים שפה

(ה) אותות עצביים לטקסט הם רק חצי הפתרון; תקשורת המדוברת דורשת יצירת דיבור בלתי-סביר, טבעי-צלילי מערכת, אשר נעשה שימוש ב-Snatsants או ב- Unit-s-s-s-Coretion מבוסס על רזולוציה של מספר פעמים, ו-"Fal-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-to-

יישומים קליניים ומחקרי מקרים

ארכיון תגיות: Locked-In Syndrome

ההפגנות הדרמטיות ביותר של קידוד עצבי מגיעות מחולים עם תסמונת נעולה, ששומרים על תפקוד קוגניטיבי מלא, אך אינם יכולים להעביר שרירים למעט העיניים. במחקר של שנת 2019, חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה, סן פרנסיסקו השתמשו ברשתות ECoG שהושתלו במשתתף עם אפילפסיה חמורה (זמני) כדי לפענח את הדיבור עם דיוק של 50 מילים.

Aphasia ו- Stroke שיקום

קידוד נילי נחקר גם עבור אנשים עם aphasia הנובע משבץ או פגיעה מוחית טראומטית.כאן, האתגר הוא שונה: רשתות השפה של המוח עלולות להיות ניזוק חלקית, לייצר דפוסים עצביים בלתי עקביים. חוקרים חוקרים חוקרים האם BCIs יכול לשמש משוב מיידי:0neuroprociotic BridgeFLT:1 כי על ידי עקפים אזורים פגומים תוך שמירה על שפה: 3.

שינוי תפקוד הקולי

חלק מהתנאים, כגון סרטן הזחלי או שיתוק קול דו-צדדי, מונעים phonation בעת עזיבת מרכזי הדיבור שלם.במקרים אלה, ניתן להשתמש בקידוד עצבי כדי לנהוג ב-FLT:0electrolaryxuaFLT 1 או FLT:2speechrphLT 3 ניסו ישירות מתבניות תאורה מוקדמות.

אתגרים ומגבלות

אותות ו- Calibration Burden

מערכות קידוד עצביות סובלות מ-FLT:0 סחף דיבור בלתי פוסק 1:1 בשל ההידרדרות אלקטרודה, היווצרות רקמות צלקות, ושינויים בסביבה החשמלית של המוח.הסחף הזה מחייב מפגשים תכופים של החלמה, אשר יכול להיות זמן-consuming ו מתסכל עבור משתמשים.

אפשרויות ל-Subject Variability

כל אנטומיה המוחית של האדם, הארגון התפקודי והחתימות העצביות הם ייחודיים. A decoder שהוכשר על אדם אחד לא יכול להיות מועבר ישירות לאחר ללא הכשרה משמעותית.בניה מקודמים מותאמים אישית דורש כמויות גדולות של נתונים מתוייגים (שעות של ניסיון דיבור יחד עם הקלטות עצביות), אשר מאתגר להשיג ממשתתפים לקויים מאוד.

מהירות והסכם סחר-offs

מערכות אמנות נוכחיות משיגות שיעורי שגיאה של מילה כ-20-30% עבור vocabularies מוגבל (~100 מילים) ושיעורי דיבור איטיים יותר.עבור משימות אוצר מילים פתוחות - שבו המשתמש יכול לומר כל דבר - שיעורי שגיאה נשארים גבוהים (יותר מ-50%) הגדלת גודל אוצר המילים ומהירות הדה-Decoding נוטה לדה-דיוקן איכותי.

סיכונים כירורגיים וביולוגיה

Invasive BCIs דורש הליך כירורגי המכיל סיכונים של זיהום, דימום, ונזק נוירולוגי.גם עם עיצובים פולשניים מינימליים, ביו-תחרות לטווח ארוך של חומרים מושתלים נשאר דאגה. התגובה החיסונית של הגוף יכול לבודד אלקטרודות עם רקמת צלקות גלימה, דה-ההההההה באיכות גבוהה לאורך זמן.

שיקולים אתיים והשלכות סוציו-אקונומיות

פרטיות ואבטחת נתונים

[המידע הניאלקטי] מייצג את הצורה האינטימית ביותר של מידע אישי – קריאה ישירה של מחשבה.האפשרות שניתן יהיה ליירט נתונים עצביים כאלה, לפרוץ או להשתמש בהם לרעה מעלה חששות פרטיות עמוקים.המערכות של BCI הנוכחיות אינן מכילות הצפנה סטנדרטית או פרוטוקולים ביטחוניים.

הסכמה וזיהוי משתמשים

אנשים בהתחשב בהשתלת BCI חייבים להבין באופן מלא את הסיכונים, היתרונות, ולא ידוענים.עבור כל ההבטחה שלהם, מכשירים נוכחיים יכולים להיכשל או לדרוש השתלה עם הודעה מועטה. משתמשים חייבים להסכים לאיסוף נתונים מתמשכים ועדכונים שעשויים לשנות את התנהגות המערכת.עבור המשתתפים עם תסמונת נעולה, קבלת הסכמה מושכלת היא מאתגרת במיוחד: היכולת שלהם לתקשר מוגבלת, והם עלולים להרגיש לחץ לקבל טיפול משפטי.

נגישות ושוויון

עלות גבוהה של ניתוח BCI, חומרה ותחזוקה מאיימת ליצור מערכת דו-שכבתית שבה רק אנשים עשירים יכולים להרשות לעצמם שיקום דיבור עצבי.המערכות הנוכחיות עולות עשרות אלפי דולרים, לא כולל טיפול במעקב.

פוטנציאל ל Misuse and Enhancement

טכנולוגיה מבוססת נידור יכולה להיות משותפת למטרות מעבר לשיקום רפואי, כגון מעקב חשאי, קריאה ללא הסכמה, או שיפור קוגניטיבי באנשים בריאים.הרעיון של "לקרוא את דעתם של אנשים" מעורר תרחישים דיסטופיים שיכולים לגרום לעיכובים ציבוריים ולעמוד בהנחיות לגיטימיות בלבד.הקהילה המדעית חייבת לעסוק באופן יזום עם אתיקה, קובעי מדיניות, והציבור כדי לקבוע גבולות: LTFactives כמו אקטיביסטים עצביים, כלומר, כלומר, יש להשתמש בהנחיות אקטיביות, כמו אקטיביות, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כדי להדגיש את ההנחיות אקטיביות, כלומר, כלומר, על ידי אקטיביות, על ידי מנגנוני אבטחה: 1.

כיוונים עתידיים: לקראת מעשי, מערכות אמיתיות

מערכות Multimodal וסגורות

הדרך המבטיחה ביותר לקידוד חזק, גבוה-דיוק, כוללת שילוב של מספר רב של מודולים של הקלטה עצבית.לדוגמה, הצמד ECoG עם ספקטרום פונקציונלי ליד- infrared (fNIRS) יכול לספק מידע מרחבי וזמני משלימים.FLT:0Closed-loopFLT:1 מערכות המספקות ביצועים או LTile בזמן אמתיים יכול לעזור לקודמת דיבור יעילה יותר, אשר נקראו של 2.

מכשירים ניידים ומכשירים Home-Use

המחקר הנוכחי תלוי במידה רבה בהגדרות מעבדה עם ציוד יקר וצוות טכני ייעודי.כדי להגיע לחולים בבתים שלהם, מכשירים חייבים להיות קטנים יותר, יעילים יותר באנרגיה, וקל יותר לפעול.לעבור שידור חשמל, על שבבים, ונתונים בעלי עוצמה נמוכה, הם מטרות הנדסיות מפתח, כולל חברות מרובות, כולל FLT:0SynchronirFLT:1 ו-FLT:2rock:2ekdials:

שילוב עם הבנה טבעית

מערכות קידוד עתידיות יחלפו מעבר לתרגום מילולי כדי להבין את FLT:0 [intent FOVAFLT:1] חשיבה המשתמש "אני מרגיש קר" עשוי ליצור את התבנית העצבית של המשפט הזה, אבל המערכת יכולה גם להסיק את המטרה הסנסציונית (בהמשך לסגור חלון) ולבצע פעולות או דיאלוג מתאימים.

מסקנה

גישות חדשניות לקידוד עצבי הופכות את החלום של שחזור דיבור לאנשים עם ליקויי תקשורת חמורים מציאות מוחשית.אלגוריתמים של למידה עמוקה, ממשקי מחשב מתקדמים, ושילוב עם סינתזה דיבור ומודלים שפה שיפרו באופן דרמטי את הביצועים בחמש השנים האחרונות, הפגנות קליניות ברורות, מצביעות על כך שאנשים משותקים יכולים ליצור משפטים בגישות של שיחה טבעית, אם כי בהגדרות מבוקרות, עדיין לא ניתן להשיג את הדיוק הבין-כך, ועם זאת, עם יכולת ניתוחית, עם יכולת פעולה נורמטיבית, לא-תחומית-תחומית-תחומית-תחומית-אישית, היא בעלת יכולת-תחומית, היא יעילה, עם יכולת-תחומית, עם יכולת-תחומית-תחומית, או יכולת-תחומית, היא יעילה, או יציבה, עם סיכון עצבית, או יציבה, היא בעלת עוצמה-תחומית, או יציבה-תחומית, היא יעילה, היא יעילה, בעלת עוצמה-תחומית, בעלת עוצמה-תחומית, בעלת עוצמה-תחומית, היא בעלת עוצמה-תחומית, בעלת השפעה-תחומית, בעלת השפעה-ידית, בעלת השפעה-תחומית, שהולכת-תחומית, שהולכת-תחומית, היא בעלת השפעה-תחומית, שהולכת-תחומית

לקריאה נוספת, ראה את המחקר הטבע של וילט et al.FreaLT 1 על דיבור בזמן אמת, ממשתתף עם ALS, ה-ALS:2IEEE סקירה של טכנולוגיות ממשק המוח (ראה: ⁇ ) 3, ואת ה-FLT:4 על משאבים גירוי עצביים ופיסול:5