Jaunākie zinātnes varoņdarbi piešķir pilnīgi jaunu nozīmi "skaļai domāšanai".
Saskaņā ar UC Sanfrancisko neirozinātniekiem izdevās izmantot smadzeņu ierakstus sintētiskās runas radīšanai pētījums publicēts Nature, starptautisks zinātnes žurnāls, 2019. gada 24. aprīlī. Šī tehnoloģija varētu mainīt dzīvi cilvēkiem, kuri citādi nevar sazināties neiroloģisku traucējumu dēļ.
Pētnieki Gopala K. Anumanchipalli, Josh Chartier un Dr. Edward F. Čangs savā abstraktā aprakstīja, ka ir grūti atšifrēt runu no smadzeņu darbības.
"Runāšana prasa ļoti precīzu un ātru balss trakta artikulatoru daudzdimensionālu kontroli," teikts abstraktā. "Šeit mēs izstrādājām neironu dekodētāju, kas skaidri izmanto cilvēka garozas aktivitātē kodētos kinemātiskos un skaņas attēlojumus, lai sintezētu dzirdamo runu."
Tātad, ko tas nozīmē?
Būtībā šie zinātnieki izveidoja un izmantoja smadzeņu un mašīnas saskarni, lai radītu sintētisku runu, kas dabiski izklausās no smadzeņu darbības, kā ziņoja Nikolass Veilers UCSF vietnē. Iekārta izmantoja nervu darbību, lai kontrolētu virtuālo balss traktu, kas sastāv no datorā simulētām lūpām, žokļa, mēles un balsenes.
"Šis pētījums pirmo reizi parāda, ka mēs varam ģenerēt veselus izrunātus teikumus, pamatojoties uz indivīda smadzeņu darbību," sacīja Dr Chang, saskaņā ar Weller ziņojumiem. "Tas ir uzmundrinošs principa pierādījums, ka, izmantojot jau pieejamu tehnoloģiju, mums vajadzētu būt iespējai uzbūvēt ierīci, kas ir klīniski dzīvotspējīga pacientiem ar runas zudumu."
Kā viņi to izdarīja?
Savam pētījumam Čangs un viņa komanda izmantoja datus no pieciem pacientiem, kuru smadzenes kontrolēja epilepsijas lēkmes, kā ziņo National Geographic. Katram dalībniekam uz smadzeņu virsmas jau bija izvietoti elektrodu bloki, katrs aptuveni zīmoga lielumā. Dalībnieki nolasīja simtiem teikumu, kad elektrodi uzraudzīja smadzeņu darbību, un smadzeņu un mašīnas saskarne šo darbību pārvērta runā.
Kristiāns Herfs, Māstrihtas universitātes pēcdoktorants, kurš pēta šādas runas metodes, nosauca šo pētījumu par "ļoti, ļoti elegantu pieeju".
Kāpēc tam ir nozīme?
Neiroloģiski bojājumi var izraisīt neatgriezenisku spēju runāt zaudēšanu, norāda UCSF. Šādi bojājumi var rasties traumatisku smadzeņu traumu, insultu vai neirodeģeneratīvo slimību, piemēram, Parkinsona slimības dēļ. Cilvēki, kuri cieš no runas traucējumiem, bieži vien tiek galā ar ierīcēm, kas izmanto acu un sejas muskuļu kustības, lai paustu savas domas pa burtiem. Tomēr šis saziņas veids ir nogurdinošs un neprecīzs un neatgādina dabisko runu.
Čanga darbs to var mainīt. Ja pašreizējās sakaru ierīces ļauj runāt ar aptuveni 10 vārdiem minūtē (vai mazāk), viņa komandas pētījumi to atļauj sakaru tehnoloģija strādātu tuvāk 100 līdz 150 vārdiem minūtē - ātrumam, kādā lielākā daļa cilvēku dabiski runāt.
Kas notiks tālāk?
Zinātniekiem vēl ir tāls ceļš ejams, lai padarītu šo tehnoloģiju pēc iespējas precīzāku, un maz ticams, ka tas palīdzēs cilvēkiem ar nopietniem smadzeņu runas centru bojājumiem. Dzīvotspējīgākiem lietotājiem vienkārši trūkst kontroles pār viņu runas muskuļiem.
Oregonas Veselības un zinātnes universitātes runas valodas patoloģe Melānija Frīdija Okena pastāstīja National Geographic lai gan šis pētījums rada dažus ētiskus jautājumus par identitāti un domāšanas privātumu, tas arī pastāv apsolīt.
"Vai nebūtu lieliski, ja varētu to pasniegt 3 gadus vecam bērnam, kurš tagad var mijiedarboties ar vidi, kurš to vēl nav spējis?" Frīds Okens pastāstīja National Geographic. "Tāpat kā mēs dodam kohleāros implantus [nedzirdīgajiem] zīdaiņiem - tas pats. Šeit ir tieši tāds potenciāls, bet ir tik daudz neiroētisku problēmu. "