Znanstvenici su uspjeli reproducirati mentalni govor pomoću implantata u mozgu

Ljudi koji su izgubili sposobnost govora vlastitim glasom skloni su koristiti razne sintetizatore govora. Suvremene tehnologije nude mnoga rješenja za ovaj problem: od jednostavnog unosa s tipkovnice do unosa teksta pogledom i posebnim zaslonom. No, sva postojeća rješenja su prilično spora, a što je čovjekovo stanje teže, to mu treba više vremena da tipka. Moguće je da će ovaj problem uskoro biti riješen pomoću neuralnog sučelja, koje je implementirano u obliku posebnog implantata elektroda ugrađenih direktno na mozak, što daje maksimalnu točnost u očitavanju njegove aktivnosti, koju sustav zatim može interpretirati u govor da možemo razumjeti.

Znanstvenici su uspjeli reproducirati mentalni govor pomoću implantata u mozgu

Istraživači sa Kalifornijskog sveučilišta u San Franciscu, u svom članak za časopis Nature 25. travnja opisali su kako su pomoću implantata uspjeli izgovoriti mentalni govor osobe. Navodno je zvuk na nekim mjestima bio neprecizan, ali su se rečenice mogle u potpunosti reproducirati, i što je najvažnije, razumjeti vanjski slušatelji. Za to su bile potrebne godine analize i usporedbe snimljenih moždanih signala, a tehnologija još nije spremna za korištenje izvan laboratorija. Međutim, eksperiment je pokazao da "samo pomoću mozga možete dešifrirati i reproducirati govor", kaže Gopala Anumanchipalli, znanstvenica za mozak i govor.

"Tehnologija opisana u novoj studiji obećava da će na kraju vratiti sposobnost ljudi da slobodno govore", objašnjava Frank Guenther, neuroznanstvenik sa Sveučilišta u Bostonu. "Teško je precijeniti važnost ovoga za sve te ljude... Nevjerojatno je izolirano i noćna mora ne moći komunicirati svoje potrebe i samo komunicirati sa zajednicom."

Kao što je već spomenuto, postojeći govorni alati koji se oslanjaju na upisivanje riječi pomoću jedne ili druge metode zamorni su i često ne proizvode više od 10 riječi u minuti. U ranijim studijama znanstvenici su već koristili moždane signale za dekodiranje malih dijelova govora, poput samoglasnika ili pojedinačnih riječi, ali s ograničenijim rječnikom nego u novom radu.

Anumanchipalli je, zajedno s neurokirurgom Edwardom Changom i bioinženjerom Joshom Chartierom, proučavao petero ljudi kojima su mreže elektroda privremeno ugrađene u mozak kao dio liječenja epilepsije. Budući da su ti ljudi mogli govoriti sami, istraživači su mogli zabilježiti aktivnost mozga dok su ispitanici izgovarali rečenice. Tim je zatim povezao moždane signale koji kontroliraju usne, jezik, čeljust i grkljan sa stvarnim pokretima vokalnog trakta. To je znanstvenicima omogućilo stvaranje jedinstvenog virtualnog glasovnog aparata za svaku osobu.

Istraživači su zatim preveli pokrete virtualne glasovne kutije u zvukove. Korištenje ove metode "poboljšalo je govor i učinilo ga prirodnijim", kaže Chartier. Oko 70 posto rekonstruiranih riječi bilo je razumljivo slušateljima koji su zamoljeni da protumače sintetizirani govor. Na primjer, kada je ispitanik pokušao reći: "Nabavite sitan mačku da otjera glodavce", slušatelj je čuo: "Stepenu mačku da otjera zečeve." Općenito, neki su zvukovi zvučali dobro, poput "sh (sh)." Drugi, poput "buh" i "puh", zvučali su tiše.

Ova tehnologija ovisi o poznavanju načina na koji osoba koristi vokalni trakt. Ali mnogi ljudi jednostavno neće imati tu informaciju i moždanu aktivnost, jer oni, u principu, ne mogu govoriti zbog moždanog udara, oštećenja vokalnog trakta ili Lou Gehrigove bolesti (od koje je bolovao Stephen Hawking).

"Daleko najveća prepreka je kako ćete izraditi dekoder kada nemate primjer govora za koji će biti napravljen", kaže Mark Slutsky, neuroznanstvenik i neuroinženjer na Johns School of Medicine. Feinberg sa Sveučilišta Northwestern u Chicagu.

Međutim, u nekim testovima istraživači su otkrili da su algoritmi korišteni za prevođenje virtualnih pokreta vokalnog trakta u zvukove dovoljno slični od osobe do osobe da se mogu ponovno koristiti kod različitih ljudi, možda čak i onih koji uopće ne mogu govoriti.

Ali u ovom trenutku sastavljanje univerzalne karte aktivnosti moždanih signala u skladu s radom vokalnog aparata izgleda kao dovoljno težak zadatak da ga koriste ljudi čiji govorni aparat dugo nije aktivan.



Izvor: 3dnews.ru

Dodajte komentar