Le persone che hanno perso la capacità di parlare con la propria voce tendono a utilizzare vari sintetizzatori vocali. Le moderne tecnologie offrono molte soluzioni a questo problema: dal semplice input da tastiera all'immissione di testo utilizzando uno sguardo e un display speciale. Tuttavia, tutte le soluzioni esistenti sono piuttosto lente e quanto più grave è la condizione di una persona, tanto più tempo impiega a digitare. È possibile che questo problema venga presto risolto utilizzando un'interfaccia neurale, che viene implementata sotto forma di uno speciale impianto di elettrodi installati direttamente sul cervello, che fornisce la massima precisione nella lettura della sua attività, che il sistema può quindi interpretare in parlato. che possiamo capire.
I ricercatori dell'Università della California, San Francisco, nel loro il 25 aprile hanno descritto come sono riusciti a dare voce al discorso mentale di una persona utilizzando un impianto. Secondo quanto riferito, il suono era impreciso in alcuni punti, ma le frasi potevano essere riprodotte completamente e, soprattutto, comprese da ascoltatori esterni. Ciò ha richiesto anni di analisi e confronto dei segnali cerebrali registrati e la tecnologia non è ancora pronta per l’uso al di fuori del laboratorio. Tuttavia, l’esperimento ha dimostrato che “usando solo il cervello è possibile decifrare e riprodurre il parlato”, afferma Gopala Anumanchipalli, uno scienziato del cervello e del linguaggio.
"La tecnologia descritta nel nuovo studio promette di ripristinare alla fine la capacità delle persone di parlare liberamente", spiega Frank Guenther, neuroscienziato dell'Università di Boston. "È difficile sopravvalutare l'importanza di questo per tutte queste persone... È incredibilmente isolante e un incubo non essere in grado di comunicare i propri bisogni e semplicemente interagire con la comunità."
Come già accennato, gli strumenti vocali esistenti che si basano sulla digitazione delle parole utilizzando un metodo o un altro sono noiosi e spesso non producono più di 10 parole al minuto. In studi precedenti, gli scienziati avevano già utilizzato i segnali cerebrali per decodificare piccole parti del discorso, come vocali o singole parole, ma con un vocabolario più limitato rispetto al nuovo lavoro.
Anumanchipalli, insieme al neurochirurgo Edward Chang e al bioingegnere Josh Chartier, hanno studiato cinque persone a cui erano state impiantate temporaneamente griglie di elettrodi nel cervello come parte di un trattamento per l'epilessia. Poiché queste persone erano in grado di parlare da sole, i ricercatori sono stati in grado di registrare l’attività cerebrale mentre i soggetti pronunciavano frasi. Il team ha poi correlato i segnali cerebrali che controllano le labbra, la lingua, la mascella e la laringe con i movimenti effettivi del tratto vocale. Ciò ha permesso agli scienziati di creare un apparato vocale virtuale unico per ogni persona.
I ricercatori hanno poi tradotto in suoni i movimenti della casella vocale virtuale. L'uso di questo metodo "ha migliorato il discorso e lo ha reso più naturale", afferma Chartier. Circa il 70% delle parole ricostruite erano comprensibili agli ascoltatori a cui veniva chiesto di interpretare il discorso sintetizzato. Ad esempio, quando un soggetto ha provato a dire: "Prendi un gatto di calicò per tenere lontani i roditori", l'ascoltatore ha sentito: "Il gatto di calicò per tenere lontani i conigli". Nel complesso, alcuni suoni suonavano bene, come "sh (sh)". Altri, come "buh" e "puh", suonavano più morbidi.
Questa tecnologia dipende dalla conoscenza di come una persona utilizza il tratto vocale. Ma molte persone semplicemente non avranno queste informazioni e attività cerebrale, poiché, in linea di principio, non possono parlare a causa di un ictus cerebrale, di un danno al tratto vocale o della malattia di Lou Gehrig (di cui soffriva Stephen Hawking).
"L'ostacolo di gran lunga più grande è il modo in cui si costruisce un decodificatore quando non si ha un esempio del discorso per cui sarà costruito", afferma Mark Slutsky, neuroscienziato e neuroingegnere della Johns School of Medicine. Feinberg della Northwestern University di Chicago.
Tuttavia, in alcuni test, i ricercatori hanno scoperto che gli algoritmi utilizzati per tradurre i movimenti del tratto vocale virtuale in suoni erano abbastanza simili da persona a persona da poter essere riutilizzati da persone diverse, forse anche da coloro che non lo sono affatto.
Ma al momento, compilare una mappa universale dell'attività dei segnali cerebrali in conformità con il lavoro dell'apparato vocale sembra un compito sufficientemente difficile da poterlo utilizzare per le persone il cui apparato vocale non è attivo da molto tempo.
Fonte: 3dnews.ru