Ľudia, ktorí stratili schopnosť hovoriť vlastným hlasom, majú tendenciu používať rôzne syntetizátory reči. Moderné technológie ponúkajú mnoho riešení tohto problému: od jednoduchého zadávania pomocou klávesnice až po zadávanie textu pomocou pohľadu a špeciálneho displeja. Všetky existujúce riešenia sú však dosť pomalé a čím je stav človeka závažnejší, tým dlhšie mu trvá písanie. Je možné, že tento problém bude čoskoro vyriešený pomocou neurónového rozhrania, ktoré je implementované vo forme špeciálneho implantátu elektród inštalovaných priamo na mozgu, čo dáva maximálnu presnosť pri čítaní jeho aktivity, ktorú potom systém dokáže interpretovať do reči. že dokážeme pochopiť.
Výskumníci z Kalifornskej univerzity v San Franciscu vo svojom 25. apríla opísali, ako sa im podarilo vyjadriť mentálnu reč človeka pomocou implantátu. Údajne bol zvuk miestami nepresný, ale vety sa dali plne reprodukovať, a čo je najdôležitejšie, porozumieť vonkajším poslucháčom. To si vyžadovalo roky analýzy a porovnávania zaznamenaných mozgových signálov a technológia ešte nie je pripravená na použitie mimo laboratória. Experiment však ukázal, že „len pomocou mozgu dokážete dešifrovať a reprodukovať reč,“ hovorí Gopala Anumanchipalli, vedec v oblasti mozgu a reči.
„Technológia opísaná v novej štúdii sľubuje, že nakoniec obnoví schopnosť ľudí slobodne hovoriť,“ vysvetľuje Frank Guenther, neurovedec z Bostonskej univerzity. "Je ťažké preceňovať dôležitosť tohto pre všetkých týchto ľudí... Je to neuveriteľne izolované a nočná mora neschopnosť komunikovať o svojich potrebách a len komunikovať s komunitou."
Ako už bolo spomenuté, existujúce rečové nástroje, ktoré sa spoliehajú na písanie slov pomocou jednej alebo druhej metódy, sú únavné a často neprodukujú viac ako 10 slov za minútu. V skorších štúdiách vedci už používali signály mozgu na dekódovanie malých kúskov reči, ako sú samohlásky alebo jednotlivé slová, ale s obmedzenejšou slovnou zásobou ako v novej práci.
Anumanchipalli spolu s neurochirurgom Edwardom Changom a bioinžinierom Joshom Chartierom skúmali päť ľudí, ktorým v rámci liečby epilepsie dočasne implantovali elektródové mriežky do mozgu. Keďže títo ľudia boli schopní hovoriť sami, vedci dokázali zaznamenať mozgovú aktivitu, keď subjekty hovorili vety. Tím potom koreloval mozgové signály, ktoré ovládajú pery, jazyk, čeľusť a hrtan, so skutočnými pohybmi vokálneho traktu. To umožnilo vedcom vytvoriť jedinečný virtuálny hlasový aparát pre každého človeka.
Vedci potom preložili pohyby virtuálnej hlasovej schránky do zvukov. Použitie tejto metódy „zlepšilo reč a urobilo ju prirodzenejšou,“ hovorí Chartier. Asi 70 percent rekonštruovaných slov bolo zrozumiteľných pre poslucháčov, ktorí boli požiadaní o interpretáciu syntetizovanej reči. Napríklad, keď sa subjekt pokúsil povedať: „Získaj kaliko, aby hlodavce udržali preč“, poslucháč počul: „Kališnú mačku, aby si udržal králiky.“ Celkovo niektoré zvuky zneli dobre, napríklad „sh (sh).“ Iné, ako „buh“ a „puh“, zneli mäkšie.
Táto technológia závisí od poznania toho, ako človek používa vokálny trakt. Ale mnohí ľudia jednoducho nebudú mať tieto informácie a mozgovú aktivitu, pretože v zásade nemôžu hovoriť v dôsledku mozgovej príhody, poškodenia hlasiviek alebo Lou Gehrigovej choroby (ktorou trpel Stephen Hawking).
„Zďaleka najväčšou prekážkou je spôsob, akým idete postaviť dekodér, keď nemáte príklad reči, pre ktorú bude skonštruovaný,“ hovorí Mark Slutsky, neurovedec a neuroinžinier z Johns School of Medicine. Feinberg z Northwestern University v Chicagu.
V niektorých testoch však výskumníci zistili, že algoritmy používané na preklad pohybov virtuálneho hlasového traktu do zvukov boli dostatočne podobné od človeka k človeku, že ich bolo možné opätovne použiť u rôznych ľudí, možno dokonca aj tí, ktorí vôbec nie sú schopní hovoriť.
V súčasnosti však zostavenie univerzálnej mapy aktivity mozgových signálov v súlade s prácou hlasového aparátu vyzerá ako dostatočne náročná úloha na jej použitie pre ľudí, ktorých rečový aparát už dlhší čas nie je aktívny.
Zdroj: 3dnews.ru