Mae gwyddonwyr wedi llwyddo i atgynhyrchu lleferydd meddyliol gan ddefnyddio mewnblaniad yn yr ymennydd

Mae pobl sydd wedi colli'r gallu i siarad yn eu llais eu hunain yn tueddu i ddefnyddio amrywiol syntheseisyddion lleferydd. Mae technolegau modern yn cynnig llawer o atebion i'r broblem hon: o fewnbwn bysellfwrdd syml i fewnbwn testun gan ddefnyddio cipolwg ac arddangosfa arbennig. Fodd bynnag, mae'r holl atebion presennol yn eithaf araf, a pho fwyaf difrifol yw cyflwr person, yr hiraf y mae'n ei gymryd iddo deipio. Mae'n bosibl y bydd y broblem hon yn cael ei datrys yn fuan gan ddefnyddio rhyngwyneb niwral, sy'n cael ei weithredu ar ffurf mewnblaniad arbennig o electrodau wedi'i osod yn uniongyrchol ar yr ymennydd, sy'n rhoi'r cywirdeb mwyaf posibl wrth ddarllen ei weithgaredd, y gall y system ei ddehongli wedyn ar lafar. y gallwn ddeall.

Mae gwyddonwyr wedi llwyddo i atgynhyrchu lleferydd meddyliol gan ddefnyddio mewnblaniad yn yr ymennydd

Ymchwilwyr o Brifysgol California yn San Francisco yn eu erthygl ar gyfer cylchgrawn Nature ar Ebrill 25, fe wnaethant ddisgrifio sut y llwyddodd i leisio lleferydd meddwl person gan ddefnyddio mewnblaniad. Yn ôl y sôn, roedd y sain yn anghywir mewn rhai mannau, ond roedd y brawddegau'n gallu cael eu hatgynhyrchu'n llawn, ac yn bwysicaf oll, eu deall gan wrandawyr allanol. Roedd hyn yn gofyn am flynyddoedd o ddadansoddi a chymharu signalau ymennydd a gofnodwyd, ac nid yw'r dechnoleg yn barod i'w defnyddio y tu allan i'r labordy eto. Fodd bynnag, dangosodd yr arbrawf “gan ddefnyddio’r ymennydd yn unig, gallwch chi ddehongli ac atgynhyrchu lleferydd,” meddai Gopala Anumanchipalli, gwyddonydd ymennydd a lleferydd.

"Mae'r dechnoleg a ddisgrifir yn yr astudiaeth newydd yn addo yn y pen draw adfer gallu pobl i siarad yn rhydd," eglura Frank Guenther, niwrowyddonydd ym Mhrifysgol Boston. "Mae'n anodd gorbwysleisio pwysigrwydd hyn i'r holl bobl hyn... Mae'n hynod o ynysig ac yn hunllef methu â chyfathrebu'ch anghenion a dim ond rhyngweithio â'r gymuned."

Fel y crybwyllwyd eisoes, mae offer lleferydd presennol sy'n dibynnu ar deipio geiriau gan ddefnyddio un dull neu'r llall yn ddiflas ac yn aml yn cynhyrchu dim mwy na 10 gair y funud. Mewn astudiaethau cynharach, roedd gwyddonwyr eisoes wedi defnyddio signalau ymennydd i ddadgodio darnau bach o leferydd, fel llafariaid neu eiriau unigol, ond gyda geirfa fwy cyfyngedig nag yn y gwaith newydd.

Astudiodd Anumanchipalli, ynghyd â’r niwrolawfeddyg Edward Chang a’r biobeiriannydd Josh Chartier, bump o bobl oedd â gridiau electrod wedi’u mewnblannu dros dro yn eu hymennydd fel rhan o driniaeth ar gyfer epilepsi. Oherwydd bod y bobl hyn yn gallu siarad ar eu pen eu hunain, roedd yr ymchwilwyr yn gallu cofnodi gweithgaredd yr ymennydd wrth i'r pynciau siarad brawddegau. Yna cydberthynodd y tîm signalau ymennydd sy'n rheoli'r gwefusau, y tafod, yr ên a'r laryncs â symudiadau gwirioneddol y llwybr lleisiol. Roedd hyn yn caniatáu i wyddonwyr greu offer llais rhithwir unigryw ar gyfer pob person.

Yna cyfieithodd yr ymchwilwyr symudiadau'r blwch llais rhithwir yn synau. Gan ddefnyddio’r dull hwn “gwella’r araith a’i gwneud yn fwy naturiol,” meddai Chartier. Roedd tua 70 y cant o'r geiriau a ail-grewyd yn ddealladwy i wrandawyr y gofynnwyd iddynt ddehongli'r araith wedi'i syntheseiddio. Er enghraifft, pan geisiodd gwrthrych ddweud, “Ewch â chath calico i gadw'r cnofilod draw,” clywodd y gwrandäwr, “Y gath calico i gadw'r cwningod draw.” Ar y cyfan, roedd rhai synau'n swnio'n dda, fel "sh (sh)." Roedd eraill, fel "buh" a "puh", yn swnio'n fwy meddal.

Mae'r dechnoleg hon yn dibynnu ar wybod sut mae person yn defnyddio'r llwybr lleisiol. Ond ni fydd gan lawer o bobl y wybodaeth hon a gweithgaredd yr ymennydd, gan na allant, mewn egwyddor, siarad oherwydd strôc yr ymennydd, niwed i'r llwybr lleisiol, neu glefyd Lou Gehrig (y dioddefodd Stephen Hawking ohono).

“Y rhwystr mwyaf o bell ffordd yw sut rydych chi'n mynd ati i adeiladu datgodiwr pan nad oes gennych chi enghraifft o'r araith y bydd yn cael ei hadeiladu ar ei chyfer,” meddai Mark Slutsky, niwrowyddonydd a niwro-beiriannydd yn Ysgol Feddygaeth Johns. Feinberg o Brifysgol Northwestern yn Chicago.

Fodd bynnag, mewn rhai profion, canfu'r ymchwilwyr fod yr algorithmau a ddefnyddiwyd i drosi symudiadau llwybr lleisiol rhithwir yn synau yn ddigon tebyg o berson i berson y gallent gael eu hailddefnyddio ar draws gwahanol bobl, efallai hyd yn oed y rhai nad ydynt o gwbl yn gallu siarad.

Ond ar hyn o bryd, mae llunio map cyffredinol o weithgaredd signalau ymennydd yn unol â gwaith y cyfarpar lleisiol yn edrych fel tasg ddigon anodd i'w ddefnyddio ar gyfer pobl nad yw eu hoffer lleferydd wedi bod yn weithredol ers amser maith.



Ffynhonnell: 3dnewyddion.ru

Ychwanegu sylw