Folk, der har mistet evnen til at tale med deres egen stemme, har en tendens til at bruge forskellige talesynthesizere. Moderne teknologier tilbyder mange løsninger på dette problem: fra simpel tastaturinput til tekstinput ved hjælp af et blik og en speciel skærm. Men alle eksisterende løsninger er ret langsomme, og jo mere alvorlig en persons tilstand, jo længere tid tager det for ham at skrive. Det er muligt, at dette problem snart vil blive løst ved hjælp af en neural grænseflade, som er implementeret i form af et specielt implantat af elektroder installeret direkte på hjernen, hvilket giver maksimal nøjagtighed ved aflæsning af dens aktivitet, som systemet derefter kan fortolke til tale at vi kan forstå.
Forskere fra University of California, San Francisco, i deres den 25. april beskrev de, hvordan det lykkedes dem at udtrykke en persons mentale tale ved hjælp af et implantat. Efter sigende var lyden unøjagtig nogle steder, men sætningerne kunne gengives fuldt ud, og vigtigst af alt, forstås af eksterne lyttere. Dette krævede mange års analyse og sammenligning af registrerede hjernesignaler, og teknologien er endnu ikke klar til brug uden for laboratoriet. Forsøget viste dog, at "kun ved hjælp af hjernen kan du dechifrere og gengive tale," siger Gopala Anumanchipalli, en hjerne- og taleforsker.
"Teknologien beskrevet i det nye studie lover i sidste ende at genoprette folks evne til at tale frit," forklarer Frank Guenther, neuroforsker ved Boston University. "Det er svært at overvurdere vigtigheden af dette for alle disse mennesker... Det er utroligt isolerende og et mareridt ikke at være i stand til at kommunikere dine behov og bare interagere med samfundet."
Som allerede nævnt er eksisterende taleværktøjer, der er afhængige af at skrive ord ved hjælp af en eller anden metode, kedelige og producerer ofte ikke mere end 10 ord i minuttet. I tidligere undersøgelser havde videnskabsmænd allerede brugt hjernesignaler til at afkode små bidder af tale, såsom vokaler eller enkelte ord, men med et mere begrænset ordforråd end i det nye værk.
Anumanchipalli undersøgte sammen med neurokirurg Edward Chang og bioingeniør Josh Chartier fem mennesker, der fik elektrodegitre midlertidigt implanteret i deres hjerner som en del af en behandling for epilepsi. Fordi disse mennesker var i stand til at tale på egen hånd, var forskerne i stand til at registrere hjerneaktivitet, mens forsøgspersonerne talte sætninger. Holdet korrelerede derefter hjernesignaler, der styrer læberne, tungen, kæben og strubehovedet med faktiske bevægelser af stemmekanalen. Dette gjorde det muligt for videnskabsmænd at skabe et unikt virtuelt stemmeapparat til hver person.
Forskerne oversatte derefter bevægelserne af den virtuelle stemmeboks til lyde. Ved at bruge denne metode "forbedrede talen og gjorde den mere naturlig," siger Chartier. Omkring 70 procent af de rekonstruerede ord var forståelige for lyttere, som blev bedt om at fortolke den syntetiserede tale. For eksempel, da en forsøgsperson forsøgte at sige: "Få en calico-kat til at holde gnaverne væk," hørte lytteren: "Calico-katten for at holde kaninerne væk." Samlet set lød nogle lyde godt, som "sh (sh)." Andre, såsom "buh" og "puh", lød blødere.
Denne teknologi afhænger af at vide, hvordan en person bruger stemmekanalen. Men mange mennesker vil simpelthen ikke have denne information og hjerneaktivitet, da de i princippet ikke kan tale på grund af et hjerneslag, beskadigelse af stemmekanalen eller Lou Gehrigs sygdom (som Stephen Hawking led af).
"Langt den største hindring er, hvordan du bygger en dekoder, når du ikke har et eksempel på den tale, den skal bygges til," siger Mark Slutsky, en neurovidenskabsmand og neuroingeniør ved Johns School of Medicine. Feinberg fra Northwestern University i Chicago.
I nogle test fandt forskerne dog ud af, at de algoritmer, der blev brugt til at oversætte virtuelle stemmebevægelser til lyde, var ens nok fra person til person, til at de kunne genbruges på tværs af forskellige mennesker, måske endda dem, der slet ikke er, kan tale.
Men i øjeblikket ligner det at kompilere et universelt kort over hjernesignalernes aktivitet i overensstemmelse med vokalapparatets arbejde en tilstrækkelig vanskelig opgave til at bruge det til mennesker, hvis taleapparat ikke har været aktivt i lang tid.
Kilde: 3dnews.ru