Cilvēki, kuri zaudējuši spēju runāt savā balsī, mēdz izmantot dažādus runas sintezatorus. Mūsdienu tehnoloģijas piedāvā daudz risinājumu šai problēmai: no vienkāršas tastatūras ievades līdz teksta ievadei, izmantojot skatienu un īpašu displeju. Tomēr visi esošie risinājumi ir diezgan lēni, un, jo smagāks ir cilvēka stāvoklis, jo ilgāks laiks nepieciešams, lai viņš rakstītu. Iespējams, ka šī problēma drīzumā tiks atrisināta, izmantojot neironu saskarni, kas tiek realizēta īpaša elektrodu implanta veidā, kas uzstādīts tieši uz smadzenēm, kas nodrošina maksimālu precizitāti to darbības nolasīšanā, ko sistēma pēc tam var interpretēt runā. ka mēs varam saprast.
Pētnieki no Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko savā 25. aprīlī viņi aprakstīja, kā viņiem izdevās izrunāt cilvēka garīgo runu, izmantojot implantu. Tiek ziņots, ka skaņa vietām bija neprecīza, taču teikumus varēja pilnībā reproducēt, un, galvenais, tos varēja saprast ārējie klausītāji. Tas prasīja vairākus gadus ilgu reģistrēto smadzeņu signālu analīzi un salīdzināšanu, un tehnoloģija vēl nav gatava lietošanai ārpus laboratorijas. Tomēr eksperiments parādīja, ka "izmantojot tikai smadzenes, jūs varat atšifrēt un reproducēt runu," saka Gopala Anumanchipalli, smadzeņu un runas zinātnieks.
"Jaunajā pētījumā aprakstītā tehnoloģija sola galu galā atjaunot cilvēku spēju brīvi runāt," skaidro Bostonas universitātes neirozinātnieks Frenks Ginters. "Ir grūti pārvērtēt, cik tas ir svarīgi visiem šiem cilvēkiem... Tas ir neticami izolējošs un murgs nespēja sazināties ar savām vajadzībām un vienkārši sazināties ar sabiedrību."
Kā jau minēts, esošie runas rīki, kas balstās uz vārdu rakstīšanu, izmantojot vienu vai otru metodi, ir nogurdinoši un bieži vien rada ne vairāk kā 10 vārdus minūtē. Iepriekšējos pētījumos zinātnieki jau bija izmantojuši smadzeņu signālus, lai atšifrētu nelielus runas gabalus, piemēram, patskaņus vai atsevišķus vārdus, taču ar ierobežotāku vārdu krājumu nekā jaunajā darbā.
Anumanchipalli kopā ar neiroķirurgu Edvardu Čanu un bioinženieri Džošu Čartjē pētīja piecus cilvēkus, kuriem epilepsijas ārstēšanas ietvaros smadzenēs bija īslaicīgi implantēti elektrodu režģi. Tā kā šie cilvēki spēja runāt paši, pētnieki varēja reģistrēt smadzeņu darbību, kamēr subjekti runāja teikumus. Pēc tam komanda korelēja smadzeņu signālus, kas kontrolē lūpas, mēli, žokli un balseni, ar faktiskajām balss trakta kustībām. Tas ļāva zinātniekiem izveidot unikālu virtuālo balss aparātu katram cilvēkam.
Pēc tam pētnieki virtuālās balss kastes kustības pārveidoja skaņās. Šīs metodes izmantošana “uzlaboja runu un padarīja to dabiskāku”, saka Čartjē. Aptuveni 70 procenti no rekonstruētajiem vārdiem bija saprotami klausītājiem, kuriem tika lūgts interpretēt sintezēto runu. Piemēram, kad kāds subjekts mēģināja teikt: "Paņemiet kaķi, lai atturētu grauzējus", klausītājs dzirdēja: "Kalikons, lai atturētu trušus." Kopumā dažas skaņas izklausījās labi, piemēram, "sh (sh)." Citi, piemēram, "buh" un "puh", skanēja maigāk.
Šī tehnoloģija ir atkarīga no zināšanām, kā cilvēks izmanto balss ceļu. Bet daudziem cilvēkiem vienkārši nebūs šīs informācijas un smadzeņu darbības, jo viņi principā nevar runāt smadzeņu insulta, balss trakta bojājumu vai Lū Geriga slimības (no kuras cieta Stīvens Hokings) dēļ.
"Līdz šim lielākais šķērslis ir tas, kā izveidot dekodētāju, ja jums nav runas parauga, kam tas tiks būvēts," saka Marks Slutskis, Džona Medicīnas skolas neirozinātnieks un neiroinženieris. Feinbergs no Ziemeļrietumu universitātes Čikāgā.
Tomēr dažos testos pētnieki atklāja, ka algoritmi, kas izmantoti virtuālo balss trakta kustību pārveidošanai skaņās, bija pietiekami līdzīgi no cilvēka uz cilvēku, lai tos varētu atkārtoti izmantot dažādiem cilvēkiem, iespējams, pat tie, kuri vispār neprot runāt.
Taču šobrīd universālas smadzeņu signālu darbības kartes sastādīšana atbilstoši balss aparāta darbam izskatās kā pietiekami sarežģīts uzdevums, lai to izmantotu cilvēkiem, kuru runas aparāts ilgstoši nedarbojas.
Avots: 3dnews.ru