Smadzeņu datora saskarne ļauj reāllaika garīgai runai

Pētījums, kas publicēts 31. datumā žurnālā Nature Neuroscience Lielbritānijā, ziņoja par jaunu smadzeņu datora interfeisa tehnoloģiju, kas reālā laikā var pārveidot smadzeņu runas aktivitāti par dzirdamu vārdu krājumu, ļaujot reāllaika domām "runāt". Šī tehnoloģija var palīdzēt indivīdiem ar afāziju atgūt spēju reālā laikā tekoši sazināties.

Pašreizējās uz runu orientētās smadzeņu datoru saskarnes parasti piedzīvo vairāku sekunžu kavēšanos starp indivīda kluso mēģinājumu runāt un datora dzirdamo izvadi, apgrūtinot vienmērīgu un skaidru komunikāciju. Tas var izraisīt komunikācijas barjeras un grūtības starp klausītāju un runātāju.

Kalifornijas universitātes, Sanfrancisko un UC Berkeley pētnieki ir izstrādājuši klusu smadzeņu datora saskarni un implantēja to 47 gadus vecas sievietes smadzenēs ar četrgalvu (ekstremitāšu un stumbra paralīze), kura 18 gadus pēc insulta nav spējusi runāt vai radīt skaņu.

Pētnieki lūdza viņai runāt pilnos teikumos, kas satur 1024 unikālus vārdus ar prātu smadzenēs, un ar savu smadzeņu aktivitāti apmācīja dziļu mācīšanās neironu tīklu, kas tika reģistrēts, izmantojot elektrodus, kas implantēti pacienta runas maņu motora garozā.

Pēc tam pētnieki izmantoja modeli, lai atšifrētu tiešsaistes runu ar pieaugošu 80 milisekundēm, sinhronizēts ar subjekta vokālo nodomu, un pēc tam izmantoja modeli, kas apmācīts uz subjekta pirms traumu runas segmentiem, lai ģenerētu audio, kas simulēja viņas balsi. Šo smadzeņu datora saskarni var paplašināt arī ar vārdu krājumu, ar kuru subjekts nav ticis pakļauts apmācības laikā, un pētnieki ir secinājuši, ka ierīce var darboties vienmērīgi un nepārtraukti.

Pētnieki saka, ka, lai arī joprojām ir nepieciešami turpmāki pētījumi par vairākiem subjektiem, paredzams, ka ierīce ļaus afāzijas pacientiem reālā laikā un tekāk runāt dabiskāk un tekāk, kas var uzlabot viņu dzīves kvalitāti.

Iepriekš mēs esam ziņojuši arī par vairākām smadzeņu datora interfeisa tehnoloģijām, kas pārvērš cilvēka smadzeņu aktivitāti valodā. Šīs tehnoloģijas ļauj cilvēkiem iesprostot valodas sienās, lai atgūtu cieņu un varētu reāllaika komunikācija un mijiedarbība. Šoreiz zinātnieki ir izgudrojuši "prāta tulkotāju", kas ļauj subjektiem, kuri ir zaudējuši valodas spēju runāt, ierīce nolasa viņu apziņu un tulko to saprotamā valodā, un dekodēšanas laiku var sinhronizēt ar subjekta vokālo nodomu. Imitējot pacienta iepriekšējo balsi, mašīna var arī reproducēt viņas toni. Smadzeņu viļņu komunikācijas izmantošana ir kļuvusi par realitāti, un nākotnē tā var palīdzēt vairāk valodas barjeru pacientiem atjaunot dabisko dialogu.