Nyere vitenskapelige prestasjoner gir "å tenke høyt" en helt ny betydning.
Nevroforskere i UC San Francisco lyktes i å bruke hjerneopptak for å lage syntetisk tale, ifølge forskning publisert i Nature, et internasjonalt vitenskapelig tidsskrift, 24. april 2019. Denne teknologien kan forandre liv for mennesker som ellers ikke kan kommunisere på grunn av nevrologiske svikt.
Forskere Gopala K. Anumanchipalli, Josh Chartier og Dr. Edward F. Chang beskrev i deres abstrakt at det er utfordrende å dekode tale fra hjerneaktivitet.
"Å snakke krever veldig presis og rask flerdimensjonal kontroll av artikulatorer for vokalveiene," uttalte abstraktet. "Her designet vi en nevral dekoder som eksplisitt utnytter kinematisk og lydrepresentasjon kodet i menneskelig kortikal aktivitet for å syntetisere hørbar tale."
Så hva betyr det?
I utgangspunktet opprettet og brukte disse forskerne et hjerne-maskin-grensesnitt for å generere syntetisk tale som høres naturlig ut av hjerneaktivitet, som rapportert av Nicholas Weiler
på UCSFs nettsider. Maskinen benyttet nevral aktivitet for å kontrollere et virtuelt vokalområde, bestående av datasimulerte lepper, kjeve, tunge og strupehode."For første gang demonstrerer denne studien at vi kan generere hele talte setninger basert på individets hjerneaktivitet," sa Dr. Chang, ifølge Wellers rapportering. "Dette er et spennende prinsippbevis for at vi med teknologi som allerede er innen rekkevidde skal kunne bygge en enhet som er klinisk levedyktig hos pasienter med taletap."
Hvordan gjorde de det?
For studien deres brukte Chang og teamet hans data fra fem pasienter hvis hjerner ble overvåket for epileptiske anfall, som rapportert av National Geographic. Hver deltaker hadde allerede matriser med elektroder, hver på størrelse med et stempel, plassert på hjernens overflate. Deltakerne leste av hundrevis av setninger da elektrodene overvåket hjerneaktivitet og hjernemaskingrensesnittet oversatte denne aktiviteten til tale.
Christian Herff, en postdoktorforsker ved Maastricht University som studerer slike talemetoder, kalte denne studien for en "veldig, veldig elegant tilnærming."
Hvorfor betyr det noe?
Nevrologisk skade kan føre til et irreversibelt tap av evnen til å snakke, ifølge UCSF. Slike skader kan komme fra traumatiske hjerneskader, hjerneslag eller nevrodegenerative sykdommer, som Parkinsons. Mennesker som lider av talehemming, takler ofte enheter som bruker øye- og ansiktsmuskelbevegelser for å stave tankene sine, bokstav for bokstav. Denne kommunikasjonsmåten er imidlertid kjedelig og unøyaktig, og ligner ikke naturlig tale.
Changs arbeid kan endre det. Der gjeldende kommunikasjonsenheter tillater tale med omtrent 10 ord per minutt (eller færre), tillater teamets forskning kommunikasjonsteknologi for å jobbe nærmere 100 til 150 ord per minutt - hastigheten som de fleste naturlig gjør snakke.
Hva kommer neste gang?
Forskere har fortsatt en lang vei å gå for å gjøre denne teknologien så nøyaktig som mulig, og det er usannsynlig å hjelpe mennesker med alvorlig skade på talesentrene i hjernen. Mer levedyktige brukere mangler rett og slett kontroll over talemuskulaturen.
Melanie Fried-Oken, talespråklig patolog ved Oregon Health & Science University, fortalte National Geographic at mens denne forskningen reiser noen etiske spørsmål angående identitet og tankerett, holder den også love.
"Ville det ikke vært bra å kunne gi dette til en 3-åring som nå kan samhandle med miljøet, som ikke har klart å gjøre det ennå?" Fried-Oken fortalte National Geographic. "Akkurat som vi gir cochleaimplantater til [døve] spedbarn - det samme. Det er akkurat et slikt potensiale her, men det er så mange nevroetiske problemer. "