Çığır açan bir çalışma, Broca afazisi olan kişilerde konuşmayı geri kazandırmaya yardımcı olabilecek yeni beyin bölgelerini ortaya çıkardı. Bilim insanları, beyin aktivitesini konuşulan kelimelere dönüştüren bir beyin-bilgisayar arayüzü üzerinde çalışıyor ve iletişim yeteneklerini kaybetmiş kişiler için yeni bir umut sunuyor
Bilim insanları, Broca afazisi olan hastaların konuşma yetisini yeniden kazanmasına yardımcı olmak için beyin-bilgisayar arayüzü geliştiriyor.
Tüylü, dört ayaklı ve miyavlayan bir hayvan gördüğünüzü hayal edin. Zihinsel olarak ne olduğunu biliyorsunuz, ancak "kedi" kelimesi dilinizin ucunda takılıp kalıyor.
Broca afazisi veya ifade afazisi olarak bilinen bu fenomen, bir kişinin konuşma veya yazma yeteneğini etkileyen bir dil bozukluğudur. Şu anda başvurulan tedavi konuşma terapisi olsa da, Northwestern Üniversitesi'ndeki bilim insanları farklı, muhtemelen daha etkili bir tedavi üzerinde çalışıyorlar: beyin sinyallerini konuşulan kelimelere dönüştürmek için bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) kullanmak.
Bu süreçteki ilk adım, BCI'nin birinin kastettiği konuşmayı çözümlemek için beynin neresinden kayıt yapması gerektiğini belirlemektir.
Şu anda, BCI cihazları yalnızca ALS'den veya beyin sapında felç geçiren ve bu nedenle hareket edemeyen veya iletişim kuramayan bireylerde kullanılıyor. Bu hastalarda, BCI'lar frontal lobdan gelen sinyalleri kaydeder. Ancak, çoğunlukla felç veya beyin tümörü geçiren insanları etkileyen Broca afazisi, konuşma üretimi ve dilin bazı kısımlarının işlendiği beynin frontal lobunun hasar görmesinden kaynaklanır. Bu nedenle, Broca afazisi olan hastalara yardımcı olmak için bilim insanlarının muhtemelen beynin diğer bölgelerinden gelen sinyalleri kaydetmeleri gerekecektir.
![[Resim: Brain-Regions-Involved-in-Speech-Intent-777x635.jpg]](https://scitechdaily.com/images/Brain-Regions-Involved-in-Speech-Intent-777x635.jpg)
Bilim insanları, ilk kez, konuşma üretme niyetinde yer alan ön lobun dışındaki beyin bölgelerini tanımladılar. Kaynak: Northwestern Üniversitesi
Çığır Açan Bir Keşif: Yeni Beyin Bölgelerinde Konuşma Niyeti
Yeni bir çalışmada, Northwestern Medicine bilim insanları ilk kez frontal lob dışındaki belirli beyin bölgelerini - temporal ve parietal kortekslerde - konuşma üretme niyetinde yer alan bölgeleri tanımladılar. Bu, bir gün Broca afazisini tedavi etmek için BCI kullanmanın kapısını açıyor.
"Bu küçük ama gerekli bir adım," diyor Northwestern Üniversitesi Feinberg Tıp Fakültesi'nde nöroloji ve sinirbilim profesörü olan ilgili yazar Dr. Marc Slutzky. "Bu frontal olmayan alanların, birinin konuşma üretme niyeti hakkında bilgi içerdiğini ve bu sayede ne zaman konuşacaklarını, ne zaman konuşmadıklarını veya sadece yüksek sesle söylemek istemedikleri bir şeyi düşündüklerini ayırt etmemizi sağladığını gösterdik."
Çalışma bugün (13 Şubat) Journal of Neural Engineering dergisinde yayımlanacak .
Etik Hususlar: Düşünce ve Konuşma Kod Çözme
Bu ilk bulgular, bilim insanlarının Broca afazisi olan hastalar için bir BCI tasarladıklarında, bir kişinin konuşmayla ilgili bilgilerinin dil üretimiyle mi yoksa dil algısıyla mı (anlama dahil) ilgili olduğunu ayırt etmelerine yardımcı olacak.
Slutzky, "Kullanıcının yüksek sesle konuşulması amaçlanmayan düşüncelerinin kodunu çözmemek hem pratik sebeplerden hem de bunun yol açabileceği etik problemlerden dolayı kritik önem taşıyor" dedi.
Dil Eksikliği Olmayan Hastalar Üzerinde Yapılan Çalışma
Hedef bir gün afazi hastalarıyla çalışmak olsa da bu çalışma dil eksikliği olmayan hastalarla gerçekleştirildi.
Bilim insanları, epilepsi veya beyin tümörü olan dokuz hastada (Northwestern Memorial Hastanesi'nde) korteksin yüzeyinden elektrik sinyalleri kaydetti. Elektrot dizileri, epilepsi hastalarına ameliyattan önce nöbet izlemelerinin bir parçası olarak yerleştirildi veya tümörlü hastalar uyanık beyin ameliyatı ve haritalama geçirirken ameliyathanede geçici olarak beyne yerleştirildi.
Daha sonra hastalar ya monitörden kelimeleri yüksek sesle okudular ya da araştırmacılar beyin sinyallerini (elektrokortikografi veya ECoG adı verilen) kaydederken sessiz kaldılar (dinlenme halindeydiler).
Araştırmanın bir sonraki adımı, hastaların aslında ne söylediğini deşifre etmek olacak.
Referans: “Konuşma amacının frontal olmayan kortikal alanlardan kodlanması” 13 Şubat 2025, [i]Journal of Neural Engineering .[/i]
DOI: 10.1088/1741-2552/adaa20
Diğer Northwestern yazarları arasında ilk yazar Prashanth Prakash; Tianhao Lei; Robert D. Flint; Jason K. Hsieh; Zachary Fitzgerald; Emily Mittag Mugler; Jessica Templer; Matthew A. Goldrick; Matthew C Tate; Joshua M. Rosenow ve Joshua I. Glaser yer almaktadır.
Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü'nün R01NS099210, R01NS112942, RF1NS125026, R21NS084069, F32DC015708 ve R01NS094748 hibeleri ; Doris Duke Hayırseverlik Vakfı; Ulusal Bilim Vakfı hibe #1321015; ve Northwestern Memorial Vakfı Dixon Translasyonel Araştırma Hibesi (kısmen NIH hibeleri UL1RR025741 ve UL1TR000150 tarafından desteklenmektedir) tarafından finanse edilmiştir.
Bilim insanları, Broca afazisi olan hastaların konuşma yetisini yeniden kazanmasına yardımcı olmak için beyin-bilgisayar arayüzü geliştiriyor.
- Broca afazisi, frontal lobda oluşan hasar nedeniyle kişinin ne ifade etmek istediğini bilmesine rağmen söylemek istediğini söyleme yeteneğinin bozulmasıyla ortaya çıkar.
- Bilim insanları ilk kez, konuşma niyetinde rol oynayan frontal lob dışındaki beyin bölgelerini, özellikle temporal ve parietal korteksleri tespit ettiler.
- Bu keşif, beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) geliştirme açısından büyük önem taşıyor; yalnızca amaçlanan konuşmanın çözülmesini sağlarken, konuşulması amaçlanmayan özel düşüncelerin korunmasını sağlıyor.
Tüylü, dört ayaklı ve miyavlayan bir hayvan gördüğünüzü hayal edin. Zihinsel olarak ne olduğunu biliyorsunuz, ancak "kedi" kelimesi dilinizin ucunda takılıp kalıyor.
Broca afazisi veya ifade afazisi olarak bilinen bu fenomen, bir kişinin konuşma veya yazma yeteneğini etkileyen bir dil bozukluğudur. Şu anda başvurulan tedavi konuşma terapisi olsa da, Northwestern Üniversitesi'ndeki bilim insanları farklı, muhtemelen daha etkili bir tedavi üzerinde çalışıyorlar: beyin sinyallerini konuşulan kelimelere dönüştürmek için bir beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) kullanmak.
Bu süreçteki ilk adım, BCI'nin birinin kastettiği konuşmayı çözümlemek için beynin neresinden kayıt yapması gerektiğini belirlemektir.
Şu anda, BCI cihazları yalnızca ALS'den veya beyin sapında felç geçiren ve bu nedenle hareket edemeyen veya iletişim kuramayan bireylerde kullanılıyor. Bu hastalarda, BCI'lar frontal lobdan gelen sinyalleri kaydeder. Ancak, çoğunlukla felç veya beyin tümörü geçiren insanları etkileyen Broca afazisi, konuşma üretimi ve dilin bazı kısımlarının işlendiği beynin frontal lobunun hasar görmesinden kaynaklanır. Bu nedenle, Broca afazisi olan hastalara yardımcı olmak için bilim insanlarının muhtemelen beynin diğer bölgelerinden gelen sinyalleri kaydetmeleri gerekecektir.
![[Resim: Brain-Regions-Involved-in-Speech-Intent-777x635.jpg]](https://scitechdaily.com/images/Brain-Regions-Involved-in-Speech-Intent.jpg)
Bilim insanları, ilk kez, konuşma üretme niyetinde yer alan ön lobun dışındaki beyin bölgelerini tanımladılar. Kaynak: Northwestern Üniversitesi
Çığır Açan Bir Keşif: Yeni Beyin Bölgelerinde Konuşma Niyeti
Yeni bir çalışmada, Northwestern Medicine bilim insanları ilk kez frontal lob dışındaki belirli beyin bölgelerini - temporal ve parietal kortekslerde - konuşma üretme niyetinde yer alan bölgeleri tanımladılar. Bu, bir gün Broca afazisini tedavi etmek için BCI kullanmanın kapısını açıyor.
"Bu küçük ama gerekli bir adım," diyor Northwestern Üniversitesi Feinberg Tıp Fakültesi'nde nöroloji ve sinirbilim profesörü olan ilgili yazar Dr. Marc Slutzky. "Bu frontal olmayan alanların, birinin konuşma üretme niyeti hakkında bilgi içerdiğini ve bu sayede ne zaman konuşacaklarını, ne zaman konuşmadıklarını veya sadece yüksek sesle söylemek istemedikleri bir şeyi düşündüklerini ayırt etmemizi sağladığını gösterdik."
Çalışma bugün (13 Şubat) Journal of Neural Engineering dergisinde yayımlanacak .
Etik Hususlar: Düşünce ve Konuşma Kod Çözme
Bu ilk bulgular, bilim insanlarının Broca afazisi olan hastalar için bir BCI tasarladıklarında, bir kişinin konuşmayla ilgili bilgilerinin dil üretimiyle mi yoksa dil algısıyla mı (anlama dahil) ilgili olduğunu ayırt etmelerine yardımcı olacak.
Slutzky, "Kullanıcının yüksek sesle konuşulması amaçlanmayan düşüncelerinin kodunu çözmemek hem pratik sebeplerden hem de bunun yol açabileceği etik problemlerden dolayı kritik önem taşıyor" dedi.
Dil Eksikliği Olmayan Hastalar Üzerinde Yapılan Çalışma
Hedef bir gün afazi hastalarıyla çalışmak olsa da bu çalışma dil eksikliği olmayan hastalarla gerçekleştirildi.
Bilim insanları, epilepsi veya beyin tümörü olan dokuz hastada (Northwestern Memorial Hastanesi'nde) korteksin yüzeyinden elektrik sinyalleri kaydetti. Elektrot dizileri, epilepsi hastalarına ameliyattan önce nöbet izlemelerinin bir parçası olarak yerleştirildi veya tümörlü hastalar uyanık beyin ameliyatı ve haritalama geçirirken ameliyathanede geçici olarak beyne yerleştirildi.
Daha sonra hastalar ya monitörden kelimeleri yüksek sesle okudular ya da araştırmacılar beyin sinyallerini (elektrokortikografi veya ECoG adı verilen) kaydederken sessiz kaldılar (dinlenme halindeydiler).
Araştırmanın bir sonraki adımı, hastaların aslında ne söylediğini deşifre etmek olacak.
Referans: “Konuşma amacının frontal olmayan kortikal alanlardan kodlanması” 13 Şubat 2025, [i]Journal of Neural Engineering .[/i]
DOI: 10.1088/1741-2552/adaa20
Diğer Northwestern yazarları arasında ilk yazar Prashanth Prakash; Tianhao Lei; Robert D. Flint; Jason K. Hsieh; Zachary Fitzgerald; Emily Mittag Mugler; Jessica Templer; Matthew A. Goldrick; Matthew C Tate; Joshua M. Rosenow ve Joshua I. Glaser yer almaktadır.
Araştırma, Ulusal Sağlık Enstitüleri Ulusal Nörolojik Bozukluklar ve İnme Enstitüsü'nün R01NS099210, R01NS112942, RF1NS125026, R21NS084069, F32DC015708 ve R01NS094748 hibeleri ; Doris Duke Hayırseverlik Vakfı; Ulusal Bilim Vakfı hibe #1321015; ve Northwestern Memorial Vakfı Dixon Translasyonel Araştırma Hibesi (kısmen NIH hibeleri UL1RR025741 ve UL1TR000150 tarafından desteklenmektedir) tarafından finanse edilmiştir.