Wraz z coraz większymi postępami w technologii i neuronauce, naukowcy przeprowadzają teraz różne eksperymenty, aby wykorzystać moc ludzkiego mózgu. Tak więc zespół neurobiologów z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco opracował system, który umożliwia sparaliżowanej osobie bez zdolności głosowych mówienie poprzez odczytywanie aktywności mózgu.
System wykorzystuje implant elektrody w mózgu sparaliżowanej osoby do rejestrowania aktywności mózgu podczas próby mówienia lub odpowiadania na pytanie. Następnie dekoduje sygnały elektryczne z mózgu, aby wyświetlić pełne zdania na ekranie komputera.
Teraz, jeśli się zastanawiasz, nie jest to takie proste, jak się wydaje. Aby przetestować system, naukowcy z UCSF chirurgicznie wszczepili matrycę elektrod o dużej gęstości do kory ruchowej mowy sparaliżowanego mężczyzny, który jest nazywany BRAVO1. Następnie podłączyli implant do systemu komputerowego przez port w jego głowie.
Następnie naukowcy spędzili 22 godziny dziennie przez kilka miesięcy, aby rejestrować aktywność mózgu mężczyzny, podczas gdy ten stara się wymówić listę 50 popularnych słów, takich jak „dobry”, „rodzina”, i „woda”. Po sesji nagraniowej użyto niestandardowych modeli sieci neuronowych do rozróżnienia sygnałów neurologicznych w celu wykrycia i zidentyfikowania słów, które BRAVO1 próbował wypowiedzieć podczas mówienia.
Następnie badacz poprosił uczestnika o wypowiedzenie różnych krótkich zdań zawierających wyuczone słowa. Następnie system dekodował słowa z jego czynności neurologicznych, aby wyświetlić na ekranie w pełni sformułowane zdania. Co więcej, badacze przeprowadzili nawet sesję pytań i odpowiedzi z BRAVO1, w której zadawali mu proste pytania, takie jak „jak się masz?” W odpowiedzi nowy system skoncentrowany na mózgu wyświetlił na ekranie „Jestem bardzo dobry”. Możesz obejrzeć wideo z eksperymentu poniżej.
Zespół naukowców uważa, że po raz pierwszy system technologiczny był w stanie rozszyfrować aktywność mózgu sparaliżowanego mężczyzny, który nie potrafi mówić pełnymi zdaniami. „Wykazuje silną obietnicę przywrócenia komunikacji poprzez wykorzystanie naturalnej maszynerii mowy w mózgu” – mówi Edward Chang, neurochirurg z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco.
Ponadto w poprzednich tego rodzaju eksperymentach stosowano podejścia oparte na pisowni lub literach. Z drugiej strony zespół Changa wykorzystuje bardziej naturalny aspekt mowy, aby umożliwić działanie systemu. „Za pomocą mowy zwykle przekazujemy informacje z bardzo dużą szybkością, do 150 lub 200 słów na minutę. Przejście od razu do słów, tak jak robimy tutaj, ma ogromne zalety, ponieważ jest bliższe temu, jak zwykle mówimy” – dodał Chang.
Teraz warto wspomnieć, że chociaż nowy system oparty na elektrodach jest bardziej zaawansowany niż poprzednie metody, nie jest całkowicie wolny od błędów. Podczas eksperymentu na BRAVO1 system był w stanie dekodować słowa z medianą dokładnością 74% przy 15 słowach na minutę i osiągał dokładność około 93% przy 18 słowach na minutę.
Idąc dalej, zespół UCSF będzie próbował ulepszyć system i zwiększyć jego dokładność. Po całkowitym opracowaniu naukowcy są przekonani, że system może w pełni przywrócić komunikację dla kilku nieszczęśliwych osób, które utraciły zdolność mówienia.
