Ihmiset, jotka ovat menettäneet kyvyn puhua omalla äänellään, käyttävät yleensä erilaisia puhesyntetisaattoreita. Nykyaikaiset tekniikat tarjoavat monia ratkaisuja tähän ongelmaan: yksinkertaisesta näppäimistön syötöstä tekstinsyöttöön silmäyksellä ja erityisellä näytöllä. Kaikki olemassa olevat ratkaisut ovat kuitenkin melko hitaita, ja mitä vakavampi henkilön tila, sitä kauemmin häneltä kestää kirjoittaa. On mahdollista, että tämä ongelma ratkaistaan pian hermorajapinnalla, joka on toteutettu suoraan aivoihin asennetun erityisen elektrodi-istutteen muodossa, joka antaa maksimaalisen tarkkuuden sen toiminnan lukemisessa, jonka järjestelmä voi sitten tulkita puheeksi että voimme ymmärtää.
Kalifornian yliopiston San Franciscon tutkijat 25. huhtikuuta he kuvailivat, kuinka he onnistuivat puhumaan henkilön henkistä puhetta käyttämällä implanttia. Ääni oli kuulemma paikoin epätarkka, mutta lauseet pystyivät toistamaan täysin, ja mikä tärkeintä, ulkopuolisten kuulijoiden ymmärrys. Tämä vaati vuosien analysoinnin ja tallennettujen aivosignaalien vertailun, eikä tekniikka ole vielä valmis käytettäväksi laboratorion ulkopuolella. Kokeilu osoitti kuitenkin, että "pelkän aivojen avulla voit tulkita ja toistaa puhetta", sanoo aivo- ja puhetutkija Gopala Anumanchipalli.
"Uudessa tutkimuksessa kuvattu tekniikka lupaa lopulta palauttaa ihmisten kyvyn puhua vapaasti", selittää Frank Guenther, Bostonin yliopiston neurotieteilijä. "On vaikea liioitella tämän tärkeyttä kaikille näille ihmisille... On uskomattoman eristäytyvää ja painajaista, kun ei pysty kommunikoimaan tarpeistaan ja olemaan vain vuorovaikutuksessa yhteisön kanssa."
Kuten jo mainittiin, nykyiset puhetyökalut, jotka perustuvat sanojen kirjoittamiseen jollakin menetelmällä, ovat ikäviä ja tuottavat usein enintään 10 sanaa minuutissa. Aiemmissa tutkimuksissa tutkijat olivat jo käyttäneet aivosignaaleja pienten puheenpalasten, kuten vokaalien tai yksittäisten sanojen, dekoodaamiseen, mutta sanavarasto oli suppeampi kuin uudessa työssä.
Anumanchipalli tutki yhdessä neurokirurgi Edward Changin ja bioinsinööri Josh Chartierin kanssa viittä ihmistä, joiden aivoihin oli väliaikaisesti istutettu elektrodiverkko osana epilepsian hoitoa. Koska nämä ihmiset pystyivät puhumaan itsenäisesti, tutkijat pystyivät tallentamaan aivotoiminnan, kun koehenkilöt puhuivat lauseita. Sitten ryhmä korreloi huulia, kieltä, leukaa ja kurkunpäätä ohjaavia aivosignaaleja äänikanavan todellisten liikkeiden kanssa. Tämä antoi tutkijoille mahdollisuuden luoda ainutlaatuisen virtuaalisen äänilaitteen jokaiselle henkilölle.
Sitten tutkijat käänsivät virtuaalisen äänilaatikon liikkeet ääniksi. Tämän menetelmän käyttäminen "paransi puhetta ja teki siitä luonnollisempaa", Chartier sanoo. Noin 70 prosenttia rekonstruoiduista sanoista oli kuuntelijoille ymmärrettäviä, joita pyydettiin tulkitsemaan syntetisoitua puhetta. Esimerkiksi kun koehenkilö yritti sanoa: "Hanki kalikissa pitämään jyrsijät loitolla", kuuntelija kuuli: "Calico-kissa pitää kanit loitolla." Kaiken kaikkiaan jotkut äänet kuulostivat hyvältä, kuten "sh (sh)." Muut, kuten "buh" ja "puh", kuulostivat pehmeämmiltä.
Tämä tekniikka riippuu siitä, kuinka henkilö käyttää äänikanavaa. Mutta monilla ihmisillä ei yksinkertaisesti ole tätä tietoa ja aivotoimintaa, koska he periaatteessa eivät voi puhua aivohalvauksen, äänikanavavaurion tai Lou Gehrigin taudin (josta Stephen Hawking kärsi) vuoksi.
"Ehdottomasti suurin este on se, kuinka lähdet rakentamaan dekooderia, kun sinulla ei ole esimerkkiä puheesta, jota varten se rakennetaan", sanoo Mark Slutsky, neurotieteilijä ja neuro-insinööri Johns School of Medicine -koulusta. Feinberg Northwestern Universitystä Chicagossa.
Joissakin testeissä tutkijat kuitenkin havaitsivat, että algoritmit, joita käytettiin kääntämään virtuaalisia äänikanavan liikkeitä ääniksi, olivat riittävän samankaltaisia ihmisestä toiseen, jotta niitä voitaisiin käyttää uudelleen eri ihmisten kesken, ehkä jopa ne, jotka eivät sitä osaa, voivat puhua.
Mutta tällä hetkellä yleismaailmallisen kartan laatiminen aivosignaalien toiminnasta äänilaitteen työn mukaisesti näyttää riittävän vaikealta tehtävältä käyttää sitä ihmisille, joiden puhelaite ei ole ollut aktiivinen pitkään aikaan.
Lähde: 3dnews.ru