Menschen, die die FĂ€higkeit verloren haben, mit ihrer eigenen Stimme zu sprechen, neigen dazu, verschiedene Sprachsynthesizer zu verwenden. Moderne Technologien bieten viele Lösungen fĂŒr dieses Problem: von der einfachen Tastatureingabe bis zur Texteingabe per Blick und einem speziellen Display. Allerdings sind alle vorhandenen Lösungen recht langsam, und je schwerwiegender der Zustand einer Person ist, desto lĂ€nger dauert das Tippen. Es ist möglich, dass dieses Problem bald mithilfe einer neuronalen Schnittstelle gelöst wird, die in Form eines speziellen Elektrodenimplantats implementiert wird, das direkt im Gehirn installiert wird und eine maximale Genauigkeit beim Lesen seiner AktivitĂ€t ermöglicht, die das System dann in Sprache interpretieren kann dass wir es verstehen können.
Forscher der University of California in San Francisco in ihrem Am 25. April beschrieben sie, wie es ihnen gelang, mithilfe eines Implantats die mentale Sprache einer Person auszudrĂŒcken. Berichten zufolge war der Ton an einigen Stellen ungenau, aber die SĂ€tze konnten vollstĂ€ndig wiedergegeben und, was am wichtigsten war, von externen Zuhörern verstanden werden. Dies erforderte jahrelange Analyse und Vergleich der aufgezeichneten Gehirnsignale, und die Technologie ist noch nicht fĂŒr den Einsatz auĂerhalb des Labors bereit. Das Experiment zeigte jedoch, dass âman allein mit dem Gehirn Sprache entziffern und reproduzieren kannâ, sagt Gopala Anumanchipalli, ein Gehirn- und Sprachwissenschaftler.
âDie in der neuen Studie beschriebene Technologie verspricht, die FĂ€higkeit der Menschen, frei zu sprechen, irgendwann wiederherzustellenâ, erklĂ€rt Frank Guenther, Neurowissenschaftler an der Boston University. âMan kann die Bedeutung, die das fĂŒr all diese Menschen hat, kaum genug betonen ⊠Es ist unglaublich isolierend und ein Albtraum, nicht in der Lage zu sein, seine BedĂŒrfnisse zu kommunizieren und einfach mit der Community zu interagieren.â
Wie bereits erwĂ€hnt, sind bestehende Sprachtools, die auf der Eingabe von Wörtern mit der einen oder anderen Methode basieren, mĂŒhsam und produzieren oft nicht mehr als 10 Wörter pro Minute. In frĂŒheren Studien hatten Wissenschaftler bereits Gehirnsignale verwendet, um kleine Sprachblöcke wie Vokale oder einzelne Wörter zu entschlĂŒsseln, allerdings mit einem eingeschrĂ€nkteren Wortschatz als in der neuen Arbeit.
Anumanchipalli untersuchte zusammen mit dem Neurochirurgen Edward Chang und dem Bioingenieur Josh Chartier fĂŒnf Menschen, denen im Rahmen einer Epilepsiebehandlung vorĂŒbergehend Elektrodengitter ins Gehirn implantiert wurden. Da diese Menschen selbststĂ€ndig sprechen konnten, konnten die Forscher die GehirnaktivitĂ€t aufzeichnen, wĂ€hrend die Probanden SĂ€tze sprachen. AnschlieĂend korrelierte das Team Gehirnsignale, die Lippen, Zunge, Kiefer und Kehlkopf steuern, mit tatsĂ€chlichen Bewegungen des Stimmapparats. Dies ermöglichte es Wissenschaftlern, fĂŒr jede Person einen einzigartigen virtuellen Stimmapparat zu erstellen.
AnschlieĂend ĂŒbersetzten die Forscher die Bewegungen des virtuellen Sprachkastens in GerĂ€usche. Die Verwendung dieser Methode âverbesserte die Sprache und machte sie natĂŒrlicherâ, sagt Chartier. Etwa 70 Prozent der rekonstruierten Wörter waren fĂŒr Zuhörer verstĂ€ndlich, die gebeten wurden, die synthetisierte Sprache zu interpretieren. Wenn eine Versuchsperson beispielsweise sagen wollte: âHolen Sie sich eine Kattunkatze, um die Nagetiere fernzuhaltenâ, hörte der Zuhörer: âDie Kattunkatze, um die Kaninchen fernzuhalten.â Insgesamt klangen einige GerĂ€usche gut, wie zum Beispiel âsh (sh).â Andere, wie âbuhâ und âpuhâ, klangen leiser.
Diese Technologie hÀngt davon ab, zu wissen, wie eine Person den Stimmapparat nutzt. Aber viele Menschen werden diese Informationen und GehirnaktivitÀt einfach nicht haben, da sie aufgrund eines Hirnschlags, einer SchÀdigung des Stimmapparats oder der Lou-Gehrig-Krankheit (an der Stephen Hawking litt) grundsÀtzlich nicht sprechen können.
âDie mit Abstand gröĂte HĂŒrde besteht darin, wie man einen Decoder baut, wenn man kein Beispiel fĂŒr die Sprache hat, fĂŒr die er gebaut werden sollâ, sagt Mark Slutsky, Neurowissenschaftler und Neuroingenieur an der Johns School of Medicine. Feinberg von der Northwestern University in Chicago.
In einigen Tests stellten die Forscher jedoch fest, dass die Algorithmen, die zur Ăbersetzung virtueller Stimmbewegungen in GerĂ€usche verwendet werden, von Person zu Person so Ă€hnlich waren, dass sie bei verschiedenen Personen wiederverwendet werden konnten, vielleicht sogar bei solchen, die ĂŒberhaupt nicht sprechen können.
Aber im Moment scheint die Erstellung einer universellen Karte der AktivitĂ€t von Gehirnsignalen in Ăbereinstimmung mit der Arbeit des Stimmapparats eine ausreichend schwierige Aufgabe zu sein, um sie fĂŒr Menschen anzuwenden, deren Sprachapparat schon lange nicht mehr aktiv ist.
Source: 3dnews.ru
