Znanstvenikom je uspelo reproducirati miselni govor z vsadkom v možganih

Ljudje, ki so izgubili sposobnost govora z lastnim glasom, se nagibajo k uporabi različnih sintetizatorjev govora. Sodobne tehnologije ponujajo številne rešitve za to težavo: od preprostega vnosa s tipkovnico do vnosa besedila s pogledom in posebnim zaslonom. Vse obstoječe rešitve pa so precej počasne in v hujšem kot je človekovo stanje, dlje časa traja, da tipka. Možno je, da bo ta problem kmalu rešen z nevronskim vmesnikom, ki je implementiran v obliki posebnega vsadka elektrod, nameščenih neposredno na možgane, kar daje največjo natančnost pri branju njihove aktivnosti, ki jo lahko sistem nato interpretira v govor da lahko razumemo.

Znanstvenikom je uspelo reproducirati miselni govor z vsadkom v možganih

Raziskovalci s kalifornijske univerze v San Franciscu v svoji članek za revijo Nature 25. aprila so opisali, kako jim je z vsadkom uspelo izraziti miselni govor osebe. Zvok naj bi bil ponekod nenatančen, vendar so bili stavki v celoti reproducirani in, kar je najpomembneje, zunanji poslušalci razumeli. To je zahtevalo leta analize in primerjave posnetih možganskih signalov, tehnologija pa še ni pripravljena za uporabo zunaj laboratorija. Vendar pa je poskus pokazal, da »lahko z uporabo samo možganov dešifrirate in reproducirate govor,« pravi Gopala Anumanchipalli, znanstvenik za možgane in govor.

"Tehnologija, opisana v novi študiji, obljublja, da bo ljudem sčasoma povrnila sposobnost svobodnega govora," pojasnjuje Frank Guenther, nevroznanstvenik z bostonske univerze. "Težko je preceniti pomen tega za vse te ljudi ... Neverjetno izolirano in nočna mora je, da ne moreš sporočiti svojih potreb in samo komunicirati s skupnostjo."

Kot smo že omenili, so obstoječa govorna orodja, ki se opirajo na tipkanje besed z eno ali drugo metodo, dolgočasna in pogosto ne proizvedejo več kot 10 besed na minuto. V prejšnjih študijah so znanstveniki že uporabljali možganske signale za dekodiranje majhnih kosov govora, kot so samoglasniki ali posamezne besede, vendar z bolj omejenim besediščem kot v novem delu.

Anumanchipalli je skupaj z nevrokirurgom Edwardom Changom in bioinženirjem Joshom Chartierjem preučeval pet ljudi, ki so jim v možgane začasno vsadili mrežo elektrod kot del zdravljenja epilepsije. Ker so ti ljudje lahko govorili sami, so raziskovalci lahko posneli možgansko aktivnost, ko so subjekti govorili stavke. Ekipa je nato povezala možganske signale, ki nadzorujejo ustnice, jezik, čeljust in grlo, z dejanskimi gibi vokalnega trakta. To je znanstvenikom omogočilo, da ustvarijo edinstven virtualni glasovni aparat za vsako osebo.

Raziskovalci so nato premike virtualne glasovne škatle prevedli v zvoke. Uporaba te metode je "izboljšala govor in ga naredila bolj naravnega," pravi Chartier. Približno 70 odstotkov rekonstruiranih besed je bilo razumljivih poslušalcem, ki so jih prosili za interpretacijo sintetiziranega govora. Na primer, ko je oseba poskušala reči: "Nabavite si mačko, da odžene glodalce," je poslušalec slišal: "Mačko, da odžene zajce." Na splošno so nekateri zvoki zveneli dobro, na primer "sh (sh)." Drugi, kot sta "buh" in "puh", so zveneli mehkeje.

Ta tehnologija je odvisna od tega, kako oseba uporablja glasovni trakt. Toda veliko ljudi preprosto ne bo imelo teh informacij in možganske aktivnosti, saj načeloma ne morejo govoriti zaradi možganske kapi, poškodbe glasilnega trakta ali Lou Gehrigove bolezni (za katero je trpel Stephen Hawking).

"Daleč največja ovira je, kako se lotiti izdelave dekoderja, če nimate primera govora, za katerega bo zgrajen," pravi Mark Slutsky, nevroznanstvenik in nevroinženir na Johns School of Medicine. Feinberg z univerze Northwestern v Chicagu.

Vendar pa so v nekaterih testih raziskovalci ugotovili, da so algoritmi, ki se uporabljajo za prevajanje navideznih gibov glasilnega trakta v zvoke, dovolj podobni od osebe do osebe, da jih je mogoče ponovno uporabiti pri različnih ljudeh, morda celo tisti, ki sploh ne znajo govoriti.

Toda v tem trenutku je sestavljanje univerzalnega zemljevida aktivnosti možganskih signalov v skladu z delom glasovnega aparata videti kot dovolj težka naloga, da bi jo uporabili ljudje, katerih govorni aparat že dolgo ni aktiven.



Vir: 3dnews.ru

Dodaj komentar