Teadlastel on õnnestunud vaimset kõnet reprodutseerida ajus oleva implantaadi abil

Inimesed, kes on kaotanud oma häälega kõnelemisoskuse, kasutavad pigem erinevaid kõnesüntesaatoreid. Kaasaegsed tehnoloogiad pakuvad sellele probleemile palju lahendusi: alates lihtsast klaviatuurisisendist kuni tekstisisestuseni pilgu ja spetsiaalse ekraani abil. Kõik olemasolevad lahendused on aga üsna aeglased ja mida raskem on inimese seisund, seda kauem kulub trükkimiseks. Võimalik, et see probleem lahendatakse peagi närviliidese abil, mis on realiseeritud otse ajju paigaldatud spetsiaalse elektroodide implantaadi kujul, mis annab selle tegevuse lugemisel maksimaalse täpsuse, mida süsteem saab seejärel kõneks tõlgendada. et saame aru.

Teadlastel on õnnestunud vaimset kõnet reprodutseerida ajus oleva implantaadi abil

San Francisco California ülikooli teadlased oma artikkel ajakirjale Nature 25. aprillil kirjeldasid nad, kuidas neil õnnestus implantaadi abil inimese vaimset kõnet häälestada. Väidetavalt oli heli kohati ebatäpne, kuid lauseid suudeti täielikult taasesitada ja mis kõige tähtsam, ka väliskuulajatele arusaadav. See nõudis aastatepikkust analüüsi ja salvestatud ajusignaalide võrdlemist ning tehnoloogia ei ole veel valmis kasutamiseks väljaspool laborit. Kuid katse näitas, et "ainult aju kasutades saate kõne dešifreerida ja taasesitada," ütleb aju- ja kõneteadlane Gopala Anumanchipalli.

"Uues uuringus kirjeldatud tehnoloogia tõotab lõpuks taastada inimeste võime vabalt rääkida," selgitab Bostoni ülikooli neuroteadlane Frank Guenther. "Selle tähtsust kõigi nende inimeste jaoks on raske üle hinnata... See on uskumatult isoleeriv ja õudusunenägu, kui te ei saa oma vajadustest rääkida ja lihtsalt kogukonnaga suhelda."

Nagu juba mainitud, on olemasolevad kõnetööriistad, mis põhinevad sõnade tippimisel ühel või teisel viisil, tüütud ja toodavad sageli kuni 10 sõna minutis. Varasemates uuringutes olid teadlased juba kasutanud aju signaale väikeste kõnetükkide, näiteks täishäälikute või üksikute sõnade dekodeerimiseks, kuid sõnavaraga võrreldes uues töös.

Anumanchipalli uuris koos neurokirurg Edward Changi ja bioinsener Josh Chartier’ga viit inimest, kelle ajju oli epilepsiaravi osana ajutiselt implanteeritud elektroodvõred. Kuna need inimesed suutsid ise rääkida, suutsid teadlased salvestada ajutegevuse, kui katsealused rääkisid lauseid. Seejärel korreleeris meeskond huuli, keelt, lõualuu ja kõri kontrollivaid ajusignaale hääletrakti tegelike liikumistega. See võimaldas teadlastel luua iga inimese jaoks ainulaadse virtuaalse hääleseadme.

Seejärel tõlkisid teadlased virtuaalse häälekasti liigutused helideks. Selle meetodi kasutamine "parandas kõnet ja muutis selle loomulikumaks," ütleb Chartier. Umbes 70 protsenti rekonstrueeritud sõnadest olid arusaadavad kuulajatele, kellel paluti sünteesitud kõnet tõlgendada. Näiteks kui katsealune üritas öelda: "Hankige näriliste eemalhoidmiseks kalikass", kuulis kuulaja: "Kalikkass, et küülikud eemal hoida." Üldiselt kõlasid mõned helid hästi, näiteks "sh (sh)." Teised, nagu "buh" ja "puh", kõlasid pehmemalt.

See tehnoloogia sõltub sellest, kuidas inimene hääletrakti kasutab. Kuid paljudel inimestel lihtsalt pole seda teavet ja ajutegevust, kuna nad ei saa põhimõtteliselt rääkida ajurabanduse, hääletrakti kahjustuse või Lou Gehrigi haiguse tõttu (mida põdes Stephen Hawking).

"Kõige suurem takistus on see, kuidas te hakkate dekooderit ehitama, kui teil pole näidet kõne kohta, mille jaoks see ehitatakse," ütleb Johnsi meditsiinikooli neuroteadlane ja neuroinsener Mark Slutsky. Feinberg Chicago Northwesterni ülikoolist.

Siiski leidsid teadlased mõnes katses, et virtuaalse vokaaltrakti liikumise helideks tõlkimiseks kasutatud algoritmid olid inimeselt inimesele piisavalt sarnased, et neid saaks erinevatel inimestel uuesti kasutada, võib-olla saavad rääkida ka need, kes seda üldse ei tee.

Kuid hetkel tundub ajusignaalide aktiivsuse universaalse kaardi koostamine vastavalt hääleaparaadi tööle piisavalt keeruline ülesanne, et seda kasutada inimestele, kelle kõneaparaat pole pikka aega aktiivne olnud.



Allikas: 3dnews.ru

Lisa kommentaar