Les personnes qui ont perdu la capacité de parler avec leur propre voix ont tendance à utiliser divers synthétiseurs vocaux. Les technologies modernes offrent de nombreuses solutions à ce problème : de la simple saisie au clavier à la saisie de texte à l'aide d'un coup d'œil et d'un écran spécial. Cependant, toutes les solutions existantes sont assez lentes, et plus l’état d’une personne est grave, plus il lui faut de temps pour taper. Il est possible que ce problème soit bientôt résolu grâce à une interface neuronale, réalisée sous la forme d'un implant spécial d'électrodes installé directement sur le cerveau, qui donne une précision maximale dans la lecture de son activité, que le système peut ensuite interpréter en parole. que nous pouvons comprendre.
Des chercheurs de l'Université de Californie à San Francisco, dans leur le 25 avril, ils ont décrit comment ils avaient réussi à exprimer le discours mental d’une personne à l’aide d’un implant. Il semblerait que le son était imprécis à certains endroits, mais les phrases ont pu être entièrement reproduites et, surtout, comprises par des auditeurs extérieurs. Cela a nécessité des années d’analyse et de comparaison des signaux cérébraux enregistrés, et la technologie n’est pas encore prête à être utilisée en dehors du laboratoire. Cependant, l’expérience a montré qu’« en utilisant uniquement le cerveau, on peut déchiffrer et reproduire la parole », explique Gopala Anumanchipalli, spécialiste du cerveau et de la parole.
"La technologie décrite dans la nouvelle étude promet de restaurer à terme la capacité des gens à parler librement", explique Frank Guenther, neuroscientifique à l'Université de Boston. "Il est difficile d'exagérer l'importance de cela pour tous ces gens... C'est incroyablement isolant et c'est un cauchemar de ne pas pouvoir communiquer ses besoins et simplement interagir avec la communauté."
Comme déjà mentionné, les outils vocaux existants qui reposent sur la saisie de mots en utilisant une méthode ou une autre sont fastidieux et ne produisent souvent pas plus de 10 mots par minute. Dans des études antérieures, les scientifiques avaient déjà utilisé des signaux cérébraux pour décoder de petits morceaux de discours, tels que des voyelles ou des mots individuels, mais avec un vocabulaire plus limité que dans les nouveaux travaux.
Anumanchipalli, avec le neurochirurgien Edward Chang et le bio-ingénieur Josh Chartier, ont étudié cinq personnes chez qui des grilles d'électrodes étaient temporairement implantées dans le cerveau dans le cadre d'un traitement contre l'épilepsie. Parce que ces personnes étaient capables de parler seules, les chercheurs ont pu enregistrer l'activité cérébrale pendant que les sujets prononçaient des phrases. L’équipe a ensuite corrélé les signaux cérébraux qui contrôlent les lèvres, la langue, la mâchoire et le larynx avec les mouvements réels du conduit vocal. Cela a permis aux scientifiques de créer un appareil vocal virtuel unique pour chaque personne.
Les chercheurs ont ensuite traduit les mouvements de la boîte vocale virtuelle en sons. Utiliser cette méthode « a amélioré le discours et l’a rendu plus naturel », explique Chartier. Environ 70 pour cent des mots reconstruits étaient compréhensibles pour les auditeurs à qui il était demandé d’interpréter le discours synthétisé. Par exemple, lorsqu'un sujet essayait de dire : « Procurez-vous un chat calicot pour éloigner les rongeurs », l'auditeur entendait : « Le chat calicot pour éloigner les lapins ». Dans l'ensemble, certains sons sonnaient bien, comme "sh (sh)". D'autres, comme "buh" et "puh", semblaient plus doux.
Cette technologie dépend de la connaissance de la manière dont une personne utilise le conduit vocal. Mais de nombreuses personnes n'auront tout simplement pas ces informations et cette activité cérébrale, car elles ne peuvent en principe pas parler à cause d'un accident vasculaire cérébral, de lésions du conduit vocal ou de la maladie de Lou Gehrig (dont souffrait Stephen Hawking).
"Le plus grand obstacle est de loin la façon dont vous construisez un décodeur lorsque vous n'avez pas d'exemple du discours pour lequel il va être construit", explique Mark Slutsky, neuroscientifique et neuro-ingénieur à la Johns School of Medicine. Feinberg de l'Université Northwestern à Chicago.
Cependant, lors de certains tests, les chercheurs ont découvert que les algorithmes utilisés pour traduire les mouvements virtuels des voies vocales en sons étaient suffisamment similaires d'une personne à l'autre pour pouvoir être réutilisés par différentes personnes, peut-être même celles qui ne le sont pas du tout peuvent parler.
Mais pour le moment, dresser une carte universelle de l'activité des signaux cérébraux en fonction du travail de l'appareil vocal semble être une tâche suffisamment difficile pour l'utiliser par des personnes dont l'appareil vocal n'est plus actif depuis longtemps.
Source: 3dnews.ru