テクノロジーと神経科学の進歩に伴い、研究者たちは現在、人間の脳の力を利用するためにさまざまな実験を試みています。そこで、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の神経科学者のチームは、麻痺した個人が脳の活動を読んで話すことを可能にするシステムを開発しました。
このシステムは、麻痺した人の脳内にある電極インプラントを使用して、質問を話したり答えたりしようとしているときの脳の活動を記録します。次に、脳からの電気信号をデコードして、コンピューター画面に完全な形式の文章を表示します。
さて、疑問に思っているのなら、思ったほど簡単ではありません。システムをテストするために、UCSFの研究者は、 BRAVO1と呼ばれる麻痺した男性の発話運動皮質内に高密度電極アレイを外科的に移植しました。次に、彼らは彼の頭のポートを介してインプラントをコンピューターシステムに接続しました。
これに続いて、研究者たちは男性の脳活動を記録するために毎日22時間、数か月を費やし、「良い」、「家族」などの50の一般的な単語のリストを話そうとしました。と「水」。録音セッションの後、カスタムニューラルネットワークモデルを使用して神経信号を区別し、BRAVO1が話しているときにどの単語を言おうとしていたかを検出および識別しました。
次に、研究者は参加者に、学習した単語を含むさまざまな短い文を言うように依頼しました。次に、システムは彼の神経活動からの単語をデコードして、完全に形成された文を画面に表示しました。さらに、研究者たちはBRAVO1との質疑応答を行い、「お元気ですか?」などの簡単な質問をしました。応答として、新しい脳に焦点を合わせたシステムは、画面に「私はとても良いです」と表示しました。すぐ下の実験のビデオをチェックできます。
研究チームは、完全な文章に話すことができない麻痺した男性の脳活動を技術システムが解読できるのはこれが初めてだと信じています。カリフォルニア大学サンフランシスコ校の脳神経外科医であるエドワード・チャンは、次のように述べています。
さらに、この種の以前の実験では、スペルベースまたは文字ベースのアプローチを使用していました。一方、Changのチームは、音声のより自然な側面を使用して、システムが機能できるようにします。 「スピーチでは、通常、1分あたり最大150または200語という非常に高速で情報を伝達します。私たちがここで行っているように、言葉に直行することは、私たちが通常話す方法に近いので、大きな利点があります」とチャンはさらに付け加えました。
ここで、新しい電極ベースのシステムは以前の方法よりも高度ですが、完全にエラーがないわけではないことを言及する価値があります。 BRAVO1での実験中、システムは15ワード/分で中央値74％の精度でワードをデコードでき、18ワード/分で約93％の精度に達しました。
今後、UCSFのチームは、システムの改善と精度の向上に努めます。完全に開発されると、研究者たちは、システムが話す能力を失った不幸な人々のコミュニケーションを完全に回復できると信じています。
