Хората, които са загубили способността си да говорят със собствения си глас, са склонни да използват различни речеви синтезатори. Съвременните технологии предлагат много решения на този проблем: от просто въвеждане от клавиатурата до въвеждане на текст с помощта на поглед и специален дисплей. Въпреки това, всички съществуващи решения са доста бавни и колкото по-тежко е състоянието на човек, толкова повече време му отнема да пише. Възможно е този проблем скоро да бъде решен с помощта на невронен интерфейс, който е реализиран под формата на специален имплант от електроди, инсталиран директно върху мозъка, който дава максимална точност при разчитане на неговата активност, която след това системата може да интерпретира в реч че можем да разберем.
Изследователи от Калифорнийския университет в Сан Франциско в своя на 25 април те описват как са успели да изразят умствената реч на човек с помощта на имплант. Съобщава се, че звукът е бил неточен на някои места, но изреченията са могли да бъдат напълно възпроизведени и най-важното - разбрани от външни слушатели. Това изисква години на анализ и сравнение на записани мозъчни сигнали, а технологията все още не е готова за използване извън лабораторията. Експериментът обаче показа, че „използвайки само мозъка, можете да дешифрирате и възпроизведете речта“, казва Гопала Ануманчипали, учен по мозъка и речта.
„Технологията, описана в новото проучване, обещава в крайна сметка да възстанови способността на хората да говорят свободно“, обяснява Франк Гюнтер, невролог от Бостънския университет. „Трудно е да се надценява значението на това за всички тези хора... Невероятно изолиращо и кошмарно е да не можеш да съобщиш нуждите си и просто да взаимодействаш с общността.“
Както вече споменахме, съществуващите инструменти за говор, които разчитат на въвеждане на думи с помощта на един или друг метод, са досадни и често произвеждат не повече от 10 думи на минута. В по-ранни проучвания учените вече са използвали мозъчни сигнали за декодиране на малки части от речта, като гласни или отделни думи, но с по-ограничен речник, отколкото в новата работа.
Ануманчипали, заедно с неврохирурга Едуард Чанг и биоинженера Джош Чартие, са изследвали петима души, които са имали електродни решетки, временно имплантирани в мозъка им като част от лечението на епилепсия. Тъй като тези хора са можели да говорят сами, изследователите са успели да запишат мозъчната активност, докато субектите изговарят изречения. След това екипът свърза мозъчните сигнали, които контролират устните, езика, челюстта и ларинкса, с действителните движения на гласовия тракт. Това позволи на учените да създадат уникален виртуален гласов апарат за всеки човек.
След това изследователите превеждат движенията на виртуалната гласова кутия в звуци. Използването на този метод „подобри речта и я направи по-естествена“, казва Шартие. Около 70 процента от реконструираните думи бяха разбираеми за слушателите, които бяха помолени да интерпретират синтезираната реч. Например, когато субект се опита да каже: „Вземете котка от калико, за да държите гризачите далеч“, слушателят чува „Котка от калико, за да държи зайците далеч“. Като цяло някои звуци звучаха добре, като „ш (ш)“. Други, като "бух" и "пух", звучаха по-меко.
Тази технология зависи от знанието как човек използва гласовия тракт. Но много хора просто няма да имат тази информация и мозъчна активност, тъй като те по принцип не могат да говорят поради мозъчен удар, увреждане на гласовия тракт или болестта на Лу Гериг (от която страда Стивън Хокинг).
„Досега най-голямото препятствие е как да създадете декодер, когато нямате пример за речта, за която ще бъде създаден“, казва Марк Слуцки, невролог и невроинженер в Медицинския факултет на Джонс. Фейнберг от Северозападния университет в Чикаго.
При някои тестове обаче изследователите установиха, че алгоритмите, използвани за преобразуване на движенията на виртуалния гласов тракт в звуци, са достатъчно сходни от човек на човек, за да могат да бъдат използвани повторно при различни хора, може би дори тези, които изобщо не са, могат да говорят.
Но в момента съставянето на универсална карта на активността на мозъчните сигнали в съответствие с работата на гласовия апарат изглежда достатъчно трудна задача, за да се използва от хора, чийто говорен апарат не е бил активен дълго време.
Източник: 3dnews.ru