Τα πρόσφατα επιτεύγματα της επιστήμης δίνουν ένα εντελώς νέο νόημα στο να «σκέφτεσαι δυνατά».
Οι νευροεπιστήμονες του UC San Francisco κατάφεραν να χρησιμοποιήσουν εγγραφές εγκεφάλου για να δημιουργήσουν συνθετικό λόγο έρευνα που δημοσιεύθηκε στο Nature, ένα διεθνές επιστημονικό περιοδικό, στις 24 Απριλίου 2019. Αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να αλλάξει τη ζωή για άτομα που διαφορετικά δεν μπορούν να επικοινωνήσουν λόγω νευρολογικών διαταραχών.
Ερευνητές Gopala K. Anumanchipalli, Josh Chartier και Dr. Edward F. Ο Τσανγκ περιέγραψε στην περίληψή τους ότι είναι δύσκολο να αποκωδικοποιηθεί η ομιλία από την εγκεφαλική δραστηριότητα.
"Η ομιλία απαιτεί πολύ ακριβή και γρήγορο πολυδιάστατο έλεγχο των αρθρωτών του φωνητικού συστήματος", ανέφερε η περίληψη. "Εδώ σχεδιάσαμε έναν νευρικό αποκωδικοποιητή που αξιοποιεί ρητά κινηματικές και ηχητικές αναπαραστάσεις που κωδικοποιούνται στην ανθρώπινη φλοιική δραστηριότητα για να συνθέσουν ακουστική ομιλία."
Τι σημαίνει αυτό;
Βασικά, αυτοί οι επιστήμονες δημιούργησαν και χρησιμοποίησαν μια διεπαφή εγκεφάλου-μηχανής για να δημιουργήσουν συνθετική ομιλία που ακούγεται φυσική από την εγκεφαλική δραστηριότητα, όπως αναφέρεται από τον Nicholas Weiler
στον ιστότοπο της UCSF. Το μηχάνημα χρησιμοποίησε νευρική δραστηριότητα για τον έλεγχο μιας εικονικής φωνητικής οδού, που αποτελείται από χείλη, γνάθο, γλώσσα και λάρυγγα με προσομοίωση υπολογιστή.«Για πρώτη φορά, αυτή η μελέτη καταδεικνύει ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε ολόκληρες προφορικές προτάσεις βάσει της εγκεφαλικής δραστηριότητας ενός ατόμου», δήλωσε ο Δρ Chang, σύμφωνα με την έκθεση του Weller. "Αυτή είναι μια συναρπαστική απόδειξη αρχής ότι με τεχνολογία που είναι ήδη εφικτή, θα πρέπει να είμαστε σε θέση να κατασκευάσουμε μια συσκευή που να είναι κλινικά βιώσιμη σε ασθενείς με απώλεια ομιλίας."
Πώς το έκαναν;
Για τη μελέτη τους, ο Τσανγκ και η ομάδα του χρησιμοποίησαν δεδομένα από πέντε ασθενείς των οποίων ο εγκέφαλος παρακολουθείτο για επιληπτικές κρίσεις, όπως αναφέρεται από το National Geographic. Κάθε συμμετέχων είχε ήδη συστοιχίες ηλεκτροδίων, το καθένα για το μέγεθος μιας σφραγίδας, τοποθετημένο στην επιφάνεια του εγκεφάλου του. Οι συμμετέχοντες διάβαζαν εκατοντάδες προτάσεις καθώς τα ηλεκτρόδια παρακολούθησαν τη δραστηριότητα του εγκεφάλου και η διεπαφή εγκεφάλου-μηχανής μετέφρασε αυτή τη δραστηριότητα σε ομιλία.
Ο Christian Herff, μεταδιδακτορικός ερευνητής του Πανεπιστημίου του Μάαστριχτ που μελετά τέτοιες μεθόδους ομιλίας, χαρακτήρισε τη μελέτη αυτή «πολύ, πολύ κομψή προσέγγιση».
Γιατί έχει σημασία?
Η νευρολογική βλάβη μπορεί να οδηγήσει σε μη αναστρέψιμη απώλεια της ικανότητας ομιλίας, σύμφωνα με το UCSF. Τέτοιες βλάβες μπορεί να προέρχονται από τραυματικούς εγκεφαλικούς τραυματισμούς, εγκεφαλικά επεισόδια ή νευροεκφυλιστικές ασθένειες, όπως το Πάρκινσον. Τα άτομα που πάσχουν από αναπηρία ομιλίας συχνά αντιμετωπίζουν συσκευές που χρησιμοποιούν κινήσεις των μυών του προσώπου και του προσώπου για να εξηγήσουν τις σκέψεις τους, γράμμα-γράμμα. Ωστόσο, αυτός ο τρόπος επικοινωνίας είναι κουραστικός και ανακριβής και δεν μοιάζει με φυσική ομιλία.
Το έργο του Τσανγκ μπορεί να το αλλάξει. Όπου οι τρέχουσες συσκευές επικοινωνίας επιτρέπουν ομιλία με περίπου 10 λέξεις ανά λεπτό (ή λιγότερες), το επιτρέπει η έρευνα της ομάδας του τεχνολογία επικοινωνίας για να λειτουργήσει πλησιέστερα σε 100 έως 150 λέξεις ανά λεπτό - ο ρυθμός με τον οποίο οι περισσότεροι άνθρωποι φυσικά μιλώ.
Τι θα ακολουθήσει;
Οι επιστήμονες έχουν ακόμη πολύ δρόμο για να κάνουν αυτήν την τεχνολογία όσο το δυνατόν ακριβέστερη και είναι απίθανο να βοηθήσει άτομα με σοβαρή βλάβη στα κέντρα ομιλίας του εγκεφάλου. Οι πιο βιώσιμοι χρήστες απλώς δεν έχουν τον έλεγχο των μυών τους.
Η Melanie Fried-Oken, παθολόγος ομιλίας-γλώσσας στο Πανεπιστήμιο Υγείας & Επιστημών του Όρεγκον, δήλωσε στο National Geographic ότι ενώ αυτή η έρευνα εγείρει ορισμένα ηθικά ερωτήματα σχετικά με την ταυτότητα και το απόρρητο της σκέψης, ισχύει επίσης υπόσχεση.
"Δεν θα ήταν υπέροχο να μπορέσεις να το δώσεις σε έναν 3χρονο που τώρα μπορεί να αλληλεπιδράσει με το περιβάλλον, που δεν μπόρεσε να το κάνει ακόμα;" Ο Fried-Oken είπε στο National Geographic. "Ακριβώς όπως δίνουμε κοχλιακά εμφυτεύματα σε [κωφά] βρέφη - το ίδιο. Υπάρχουν μόνο τέτοιες δυνατότητες εδώ, αλλά υπάρχουν τόσα πολλά νευροηθικά ζητήματα. "