پیش‌بینی بازیابی مهارت‌های زبانی پس از آسیب مغزی با کمک مدل‌سازی رایانه‌ای

 به نقل از سايچرگ، گروهي از پژوهشگران "دانشگاه بوستون"(Boston University) سعي دارند تا در مورد نحوه پردازش زبان و گفتار در مغز و بهبود توانبخشي افرادي که توانايي برقراري ارتباط را به خاطر آسيب مغزي ناشي از سکته، تروما يا هر نوع آسيب ديگري از دست داده‌اند، درک بهتري به دست بياورند. اين نوع از دست دادن زبان موسوم به "زبان‌پريشي" يا "آفازي"(Aphasia)، يک اختلال عصبي بلندمدت است که در اثر آسيب رسيدن به بخشي از مغز ايجاد مي‌شود که مسئوليت پردازش زبان را بر عهده دارد.

"سواتي کايران"(Swathi Kiran)، سرپرست اين پژوهش و گروهش طي دهه گذشته، به مطالعه در مورد مغز پرداختند تا ببينند که مهارت‌هاي زباني افراد چگونه به واسطه گفتار درماني تغيير مي‌کند. آنها اخيرا روش‌هاي جديدي ابداع کرده‌اند تا توانايي شخص را در بهبود يافتن حتي پيش از آغاز درمان پيش‌بيني کنند. کايران و گروهش در اين پروژه که با همکاري پژوهشگران "دانشگاه تگزاس در آستين"(UT Austin) انجام شده است، گزارش داده‌اند که با استفاده از مدل‌هاي رايانه‌اي مغز مي‌توانند بهبود زبان را در بيماران "هيسپانيک"(Hispanic) مسلط به زبان اسپانيايي و انگليسي که مبتلا به آفازي هستند و در معرض خطر از دست دادن زبان در بلندمدت قرار دارند، پيش‌بيني کنند. آنها باور دارند که اين موفقيت مي‌تواند تغييراتي را در زمينه گفتار درماني و براي بازماندگان سکته که تحت تاثير آفازي قرار دارند، ايجاد کند.

کايران گفت: اين پژوهش براي پيش‌بيني نتايج توانبخشي در افراد مبتلا به اختلالات عصبي، از مدل‌سازي محاسباتي استفاده مي‌کند. احتمال نجات يافتن افراد هيسپانيک بازمانده سکته مغزي در آمريکا، تقريبا دو برابر کمتر از ساير گروه‌هاي نژادي يا قومي است. به علاوه، گفتار درماني در بيشتر اوقات فقط به يک زبان در دسترس است و اگر بيمار در خانه به چند زبان صحبت کند، اولويت‌بندي اين که بيمار بايد درمان را به چه زباني دريافت کند، براي پزشکان دشوار است.

وي افزود: پژوهش ما با اين سوال آغاز شد که اگر شخصي در اين کشور دچار سکته شود و به دو زبان صحبت کند، بايد درمان به چه زباني به او ارائه شود. اگر درمان را به زبان انگليسي دريافت کند، احتمال بهبود او بيشتر مي‌شود يا به زبان اسپانيايي؟

اين روش که نخستين نمونه در نوع خود به شمار مي‌رود، با استفاده از مدل‌هاي پيچيده شبکه عصبي که مغز يک انسان دو زبانه دچار نقص زباني را شبيه‌سازي مي‌کنند، به برطرف کردن اين نياز مي‌پردازد. اين مدل مي‌تواند زبان مطلوب را براي هدف قرار دادن طي درمان شناسايي کند و به پيش‌بيني نتيجه درمان بپردازد تا تشخيص دهد که شخص تا چه اندازه مي‌تواند مهارت‌هاي زباني خود را بازيابي کند. آنها دريافتند که اين مدل‌ها، اثرات درمان را به دقت در زبان تحت درمان پيش‌بيني مي‌کنند و اين بدان معناست که شايد ابزارهاي محاسباتي بتوانند پزشکان را در ارائه بهترين برنامه توانبخشي ياري دهند.

کايران گفت: افرادي که نژاد، قوميت، ناتواني و وضعيت اقتصادي و اجتماعي آنها متفاوت است، از سطح يکسان مراقبت‌هاي بهداشتي برخوردار نمي‌شوند. مشکلي که سعي داريم آن را حل کنيم، مربوط به بيماراني است که دسترسي زيادي به مراقبت‌هاي پزشکي ندارند و به خاطر آفازي، از مشکلات ارتباطي رنج مي‌برند.

پژوهشگران در بخشي از پروژه خود، در حال بررسي اين موضوع هستند که بازيابي يک زبان چگونه بازيابي زبان ديگر را تحت تاثير قرار مي‌دهد. آيا يادگيري واژه سگ "dog" به انگليسي، به يادآوري واژه "perro" در اسپانيايي مي‌انجامد يا خير؟

کايران ادامه داد: اگر شخص دو زبانه باشد، بين دو زبان حرکت خواهد کرد و آنچه ما در آزمايشگاه خود انجام مي‌دهيم، استفاده از آن به عنوان يک گزينه درماني است.

آزمايش‌هاي باليني که با استفاده از اين روش در حال انجام شدن هستند، به زودي تصوير واضح‌تري در مورد به کارگيري اين مدل‌ها در بيمارستان‌ها و کلينيک‌ها ارائه مي‌دهند.

اين پژوهش، در مجله "Scientific Reports" به چاپ رسيد.