მეცნიერებმა მოახერხეს გონებრივი მეტყველების რეპროდუცირება ტვინში იმპლანტის გამოყენებით

ადამიანები, რომლებმაც დაკარგეს საკუთარი ხმით საუბრის უნარი, მიდრეკილნი არიან გამოიყენონ სხვადასხვა მეტყველების სინთეზატორები. თანამედროვე ტექნოლოგიები გვთავაზობენ ამ პრობლემის მრავალ გადაწყვეტას: მარტივი კლავიატურის შეყვანიდან ტექსტის შეყვანამდე ერთი შეხედვით და სპეციალური დისპლეით. თუმცა, ყველა არსებული გამოსავალი საკმაოდ ნელია და რაც უფრო მძიმეა ადამიანის მდგომარეობა, მით უფრო მეტი დრო სჭირდება მას აკრეფას. შესაძლებელია, რომ ეს პრობლემა მალე მოგვარდეს ნერვული ინტერფეისის გამოყენებით, რომელიც დანერგილია ელექტროდების სპეციალური იმპლანტის სახით, რომელიც დამონტაჟებულია უშუალოდ ტვინზე, რაც იძლევა მაქსიმალურ სიზუსტეს მისი აქტივობის წაკითხვისას, რომელიც შემდეგ სისტემას შეუძლია ინტერპრეტაცია მეტყველებაში. რომ გავიგოთ.

კალიფორნიის უნივერსიტეტის მკვლევარებმა, სან ფრანცისკოს, თავიანთ სტატია ჟურნალ Nature-სთვის 25 აპრილს მათ აღწერეს, თუ როგორ მოახერხეს ადამიანის გონებრივი მეტყველების გახმოვანება იმპლანტის გამოყენებით. გავრცელებული ინფორმაციით, ჟღერადობა ზოგან არაზუსტი იყო, მაგრამ წინადადებების სრული რეპროდუცირება და რაც მთავარია, გარე მსმენელებისთვის გასაგები იყო. ამას დასჭირდა წლების ანალიზი და ტვინის ჩაწერილი სიგნალების შედარება და ტექნოლოგია ჯერ არ არის მზად ლაბორატორიის გარეთ გამოსაყენებლად. თუმცა, ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ „მხოლოდ ტვინის გამოყენებით, შეგიძლიათ მეტყველების გაშიფვრა და რეპროდუცირება“, ამბობს გოპალა ანუმანჩიპალი, ტვინისა და მეტყველების მეცნიერი.

„ახალ კვლევაში აღწერილი ტექნოლოგია გვპირდება, რომ საბოლოოდ აღადგენს ადამიანებს თავისუფლად საუბრის უნარს“, განმარტავს ფრენკ გიუნტერი, ბოსტონის უნივერსიტეტის ნეირომეცნიერი. „ძნელია ამ ადამიანებისთვის ამის მნიშვნელობის გადაჭარბება... წარმოუდგენლად იზოლირებული და კოშმარია, როცა ვერ შეძლებ შენს მოთხოვნილებებზე კომუნიკაციას და უბრალოდ საზოგადოებასთან ურთიერთობას“.

როგორც უკვე აღვნიშნეთ, არსებული მეტყველების ხელსაწყოები, რომლებიც ეყრდნობა სიტყვების ამა თუ იმ მეთოდის აკრეფას, დამღლელია და ხშირად აწარმოებენ არაუმეტეს 10 სიტყვას წუთში. ადრინდელ კვლევებში მეცნიერები უკვე იყენებდნენ ტვინის სიგნალებს მეტყველების მცირე ნაწილების, როგორიცაა ხმოვანთა ან ცალკეული სიტყვების გასაშიფრად, მაგრამ უფრო შეზღუდული ლექსიკით, ვიდრე ახალ ნაშრომში.

ანუმანჩიპალიმ, ნეიროქირურგ ედვარდ ჩანგთან და ბიოინჟინერ ჯოშ ჩარტიერთან ერთად, შეისწავლეს ხუთი ადამიანი, რომლებსაც ეპილეფსიის მკურნალობის ფარგლებში დროებით ტვინში ჩაუნერგეს ელექტროდის ბადეები. იმის გამო, რომ ამ ადამიანებს შეეძლოთ დამოუკიდებლად ლაპარაკი, მკვლევარებმა შეძლეს ტვინის აქტივობის ჩაწერა, როდესაც სუბიექტები წარმოთქვამდნენ წინადადებებს. შემდეგ ჯგუფმა დააკავშირა ტვინის სიგნალები, რომლებიც აკონტროლებენ ტუჩებს, ენას, ყბას და ხორხს ვოკალური ტრაქტის რეალურ მოძრაობებთან. ამან მეცნიერებს საშუალება მისცა შეექმნათ უნიკალური ვირტუალური ხმის აპარატი თითოეული ადამიანისთვის.

შემდეგ მკვლევარებმა გადათარგმნეს ვირტუალური ხმის ყუთის მოძრაობები ბგერებად. ამ მეთოდის გამოყენებამ „გააუმჯობესა მეტყველება და უფრო ბუნებრივი გახადა“, ამბობს ჩარტიე. რეკონსტრუირებული სიტყვების დაახლოებით 70 პროცენტი გასაგები იყო მსმენელებისთვის, რომლებსაც სთხოვდნენ სინთეზირებული მეტყველების ინტერპრეტაციას. მაგალითად, როდესაც სუბიექტი ცდილობდა ეთქვა: „მიიღეთ კალიკო კატა მღრღნელების მოსაშორებლად“, მსმენელმა გაიგო: „კალიკო კატა კურდღლებს შორს დაიჭერს“. საერთო ჯამში, ზოგიერთი ბგერა კარგად ჟღერდა, როგორიცაა "შ (შ)." სხვები, როგორიცაა "buh" და "puh", უფრო რბილად ჟღერდა.

ეს ტექნოლოგია დამოკიდებულია იმაზე, თუ როგორ იყენებს ადამიანი ვოკალურ ტრაქტს. მაგრამ ბევრ ადამიანს უბრალოდ არ ექნება ეს ინფორმაცია და ტვინის აქტივობა, რადგან მათ, პრინციპში, არ შეუძლიათ ლაპარაკი ტვინის ინსულტის, ვოკალური ტრაქტის დაზიანების ან ლუ გერიგის დაავადების გამო (რომელიც სტივენ ჰოკინგს აწუხებდა).

„ყველაზე დიდი დაბრკოლება არის ის, თუ როგორ აპირებთ დეკოდერის აშენებას, როდესაც არ გაქვთ მეტყველების მაგალითი, რომლისთვისაც ის უნდა აშენდეს“, - ამბობს მარკ სლუცკი, ნეირომეცნიერი და ნეირო-ინჟინერი ჯონსის მედიცინის სკოლაში. ფეინბერგი ჩიკაგოს ჩრდილო-დასავლეთის უნივერსიტეტიდან.

თუმცა, ზოგიერთ ტესტში მკვლევარებმა დაადგინეს, რომ ვირტუალური ვოკალური ტრაქტის მოძრაობების ბგერებად გადასათარგმნად გამოყენებული ალგორითმები იმდენად მსგავსი იყო ადამიანიდან ადამიანში, რომ მათი ხელახლა გამოყენება შეიძლებოდა სხვადასხვა ადამიანში, შესაძლოა მათაც კი, ვინც საერთოდ არ არის, შეეძლო ლაპარაკი.

მაგრამ ამ დროისთვის, ტვინის სიგნალების აქტივობის უნივერსალური რუქის შედგენა ვოკალური აპარატის მუშაობის შესაბამისად, საკმაოდ რთულ ამოცანად გამოიყურება, რომ გამოიყენოს იგი იმ ადამიანებისთვის, რომელთა მეტყველების აპარატი დიდი ხანია არ არის აქტიური.

წყარო: 3dnews.ru