Գիտնականներին հաջողվել է վերարտադրել մտավոր խոսքը՝ օգտագործելով ուղեղի իմպլանտը

Մարդիկ, ովքեր կորցրել են սեփական ձայնով խոսելու ունակությունը, հակված են տարբեր խոսքի սինթեզատորներ օգտագործել: Ժամանակակից տեխնոլոգիաները առաջարկում են այս խնդրի բազմաթիվ լուծումներ՝ պարզ ստեղնաշարի մուտքագրումից մինչև տեքստի մուտքագրում՝ օգտագործելով հայացք և հատուկ էկրան: Այնուամենայնիվ, բոլոր առկա լուծումները բավականին դանդաղ են ընթանում, և որքան ծանր է մարդու վիճակը, այնքան ավելի երկար է տևում նրա մուտքագրումը: Հնարավոր է, որ այս խնդիրը շուտով լուծվի նեյրոնային ինտերֆեյսի միջոցով, որն իրականացվում է էլեկտրոդների հատուկ իմպլանտի տեսքով, որը տեղադրված է անմիջապես ուղեղի վրա, որն առավելագույն ճշգրտություն է տալիս նրա գործունեությունը կարդալիս, որն այնուհետև համակարգը կարող է մեկնաբանել խոսքի մեջ: որ մենք կարող ենք հասկանալ.

Գիտնականներին հաջողվել է վերարտադրել մտավոր խոսքը՝ օգտագործելով ուղեղի իմպլանտը

Սան Ֆրանցիսկոյի Կալիֆորնիայի համալսարանի հետազոտողները իրենց հոդված Nature ամսագրի համար ապրիլի 25-ին նրանք նկարագրել են, թե ինչպես են կարողացել իմպլանտի միջոցով բարձրաձայնել մարդու մտավոր խոսքը։ Հաղորդվում է, որ ձայնը տեղ-տեղ անճշգրիտ է եղել, սակայն նախադասությունները կարողացել են ամբողջությամբ վերարտադրվել, և որ ամենակարևորն է, հասկանալ արտաքին ունկնդիրները: Սա պահանջում էր տարիներ շարունակ վերլուծություն և ուղեղի գրանցված ազդանշանների համեմատություն, և տեխնոլոգիան դեռ պատրաստ չէ լաբորատորիայից դուրս օգտագործման համար: Այնուամենայնիվ, փորձը ցույց տվեց, որ «օգտագործելով միայն ուղեղը, դուք կարող եք վերծանել և վերարտադրել խոսքը», - ասում է ուղեղի և խոսքի գիտնական Գոպալա Անումանչիպալլին:

«Նոր ուսումնասիրության մեջ նկարագրված տեխնոլոգիան խոստանում է ի վերջո վերականգնել մարդկանց ազատ խոսելու ունակությունը», - բացատրում է Բոստոնի համալսարանի նյարդաբան Ֆրենկ Գյունթերը: «Դժվար է գերագնահատել սրա կարևորությունը բոլոր այս մարդկանց համար... Անհավանական մեկուսիչ է և մղձավանջ՝ չկարողանալով հաղորդակցվել ձեր կարիքներին և պարզապես շփվել համայնքի հետ»:

Ինչպես արդեն նշվեց, գոյություն ունեցող խոսքի գործիքները, որոնք հիմնվում են այս կամ այն ​​մեթոդով բառեր մուտքագրելու վրա, հոգնեցուցիչ են և հաճախ արտադրում են ոչ ավելի, քան 10 բառ րոպեում: Ավելի վաղ ուսումնասիրությունների ժամանակ գիտնականներն արդեն օգտագործել էին ուղեղի ազդանշանները՝ վերծանելու խոսքի փոքր հատվածները, ինչպիսիք են ձայնավորները կամ առանձին բառերը, բայց ավելի սահմանափակ բառապաշարով, քան նոր աշխատության մեջ:

Անումանչիպալլին, նյարդավիրաբույժ Էդվարդ Չանգի և բիոինժեներ Ջոշ Չարտիերի հետ միասին, ուսումնասիրել են հինգ մարդու, որոնց ուղեղում ժամանակավորապես տեղադրվել են էլեկտրոդային ցանցեր՝ որպես էպիլեպսիայի բուժման մաս: Քանի որ այս մարդիկ կարողացել են ինքնուրույն խոսել, հետազոտողները կարողացել են գրանցել ուղեղի ակտիվությունը, երբ առարկաները նախադասություններ են արտասանել: Այնուհետև խումբը փոխկապակցեց ուղեղի ազդանշանները, որոնք վերահսկում են շուրթերը, լեզուն, ծնոտը և կոկորդը ձայնային տրակտի իրական շարժումների հետ: Սա թույլ է տվել գիտնականներին ստեղծել եզակի վիրտուալ ձայնային ապարատ յուրաքանչյուր մարդու համար:

Հետազոտողները այնուհետև վիրտուալ ձայնային տուփի շարժումները թարգմանել են հնչյունների: Այս մեթոդի կիրառումը «բարելավեց խոսքը և այն ավելի բնական դարձրեց», - ասում է Շարտիեն: Վերակառուցված բառերի մոտ 70 տոկոսը հասկանալի էր ունկնդիրների համար, որոնց խնդրել էին մեկնաբանել սինթեզված խոսքը։ Օրինակ, երբ սուբյեկտը փորձում էր ասել՝ «Կալիկո կատու վերցրու՝ կրծողներին հեռու պահելու համար», ունկնդիրը լսեց. Ընդհանուր առմամբ, որոշ հնչյուններ լավ էին հնչում, օրինակ՝ «sh (sh)»: Մյուսները, ինչպիսիք են «բուհը» և «պուհը», ավելի մեղմ էին հնչում:

Այս տեխնոլոգիան կախված է նրանից, թե ինչպես է մարդը օգտագործում ձայնային տրակտը: Բայց շատ մարդիկ պարզապես չեն ունենա այս տեղեկատվությունը և ուղեղի ակտիվությունը, քանի որ նրանք, սկզբունքորեն, չեն կարող խոսել ուղեղի կաթվածի, ձայնային տրակտի վնասման կամ Լու Գերիգի հիվանդության պատճառով (որից տառապում էր Սթիվեն Հոքինգը):

«Ամենամեծ խոչընդոտն այն է, թե ինչպես եք պատրաստվում ապակոդավորիչ կառուցել, երբ չունեք խոսքի օրինակ, որի համար այն պետք է ստեղծվի», - ասում է Մարկ Սլուցկին, նյարդաբան և նյարդաբան-ինժեներ Ջոնսի բժշկական դպրոցի: Ֆայնբերգը Չիկագոյի Հյուսիսարևմտյան համալսարանից:

Այնուամենայնիվ, որոշ թեստերի ժամանակ հետազոտողները պարզել են, որ վիրտուալ վոկալ տրակտի շարժումները հնչյունների թարգմանելու համար օգտագործվող ալգորիթմները բավական նման են անձից մարդուն, որ դրանք կարող են վերօգտագործվել տարբեր մարդկանց մոտ, գուցե նույնիսկ նրանք, ովքեր ընդհանրապես չեն կարողանում խոսել:

Բայց այս պահին վոկալ ապարատի աշխատանքին համապատասխան ուղեղի ազդանշանների գործունեության համընդհանուր քարտեզ կազմելը բավական բարդ խնդիր է թվում այն ​​օգտագործելու այն մարդկանց համար, ում խոսքի ապարատը երկար ժամանակ ակտիվ չէ:



Source: 3dnews.ru

Добавить комментарий