Μία γυναίκα που υπέστη πριν από χρόνια εγκεφαλικό και νοσηλεύεται με μεγάλο ποσοστό παράλυσης κατάφερε να «μιλήσει» με τη βοήθεια πολλών ηλεκτροδίων που συνδέθηκαν με τον εγκεφαλικό της ιστό. Η ασθενής μπόρεσε να «μιλήσει» ξανά μέσω ενός ψηφιακού avatar το οποίο με την κατάλληλη τεχνολογία μετέφρασε τα εγκεφαλικά της σήματα σε ομιλία και εκφράσεις του προσώπου.
Η πρόοδος αυτή δημιουργεί ελπίδες ότι οι διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή (BCI) θα μπορούσαν να είναι η αιχμή του μετασχηματισμού της ζωής των ανθρώπων που έχουν χάσει την ικανότητα να μιλούν λόγω καταστάσεων όπως τα εγκεφαλικά επεισόδια και η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS).
Μέχρι τώρα, οι ασθενείς έπρεπε να βασίζονται σε απογοητευτικά αργούς συνθέτες ομιλίας που περιλαμβάνουν την ορθογραφία λέξεων χρησιμοποιώντας την παρακολούθηση των ματιών ή μικρές κινήσεις του προσώπου, καθιστώντας τη φυσική συνομιλία αδύνατη.
Η τελευταία τεχνολογία χρησιμοποιεί μικροσκοπικά ηλεκτρόδια εμφυτευμένα στην επιφάνεια του εγκεφάλου για να ανιχνεύσει την ηλεκτρική δραστηριότητα στο τμήμα του εγκεφάλου που ελέγχει την ομιλία και τις κινήσεις του προσώπου. Αυτά τα σήματα μεταφράζονται απευθείας στην ομιλία και τις εκφράσεις του προσώπου ενός ψηφιακού avatar, αποκαλύπτοντας κάποιο χαμόγελο, τον θυμό ή την έκπληξη.
«Στόχος μας είναι να αποκαταστήσουμε έναν πλήρη, ενσωματωμένο τρόπο επικοινωνίας, που είναι πραγματικά ο πιο φυσικός τρόπος για να μιλάμε με άλλους», δήλωσε ο καθηγητής Edward Chang, ο οποίος ηγήθηκε της εργασίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF). «Αυτές οι εξελίξεις μας φέρνουν πολύ πιο κοντά στο να κάνουμε πραγματικότητα αυτή τη λύση για τους ασθενείς» πρόσθεσε.
Ποια είναι η ασθενής που «μίλησε» ξανά
Η 47χρονη Ann, έχει παραλύσει σοβαρά από τότε που υπέστη εγκεφαλικό πριν από περισσότερα από 18 χρόνια. Δεν μπορεί να μιλήσει ή να πληκτρολογήσει και συνήθως επικοινωνεί χρησιμοποιώντας τεχνολογία παρακολούθησης κίνησης που της επιτρέπει να επιλέγει με αργό ρυθμό γράμματα, έως και 14 λέξεις το λεπτό. Η ομάδα εμφύτευσε μία λεπτή ορθογώνια κατασκευή 253 ηλεκτροδίων στην επιφάνεια του εγκεφάλου της Ann σε μια περιοχή κρίσιμη για την ομιλία.
Μετά την εμφύτευση, η Ann συνεργάστηκε με την ομάδα για να εκπαιδεύσει τον αλγόριθμο AI του συστήματος ώστε να ανιχνεύει τα μοναδικά εγκεφαλικά σήματα για διάφορους ήχους ομιλίας επαναλαμβάνοντας διαφορετικές φράσεις. Ο υπολογιστής έμαθε 39 ήχους και χρησιμοποιήθηκε ένα μοντέλο γλώσσας τύπου Chat GPT για τη μετάφραση των σημάτων σε κατανοητές προτάσεις. Στη συνέχεια αυτό χρησιμοποιήθηκε με τέτοιο τρόπο ώστε να κατευθύνει ένα avatar με φωνή εξατομικευμένη για να ακούγεται σαν τη φωνή της Ann πριν από τον τραυματισμό, με βάση μια ηχογράφηση της ομιλίας της στο γάμο της.
Η τεχνολογία δεν ήταν τέλεια. Αποκωδικοποίησε λανθασμένα λέξεις στο 28% των περιπτώσεων σε μια δοκιμαστική λειτουργία που περιελάμβανε περισσότερες από 500 φράσεις, παράγοντας μέσω του εγκεφάλου ένα κείμενο με ρυθμό 78 λέξεις το λεπτό, σε σύγκριση με τις 110-150 λέξεις που συνήθως εκφωνούνται σε φυσική συνομιλία.
Ωστόσο, οι επιστήμονες είπαν ότι οι πιο πρόσφατες εξελίξεις στην ακρίβεια, την ταχύτητα και την πολυπλοκότητα υποδηλώνουν ότι η τεχνολογία είναι πλέον σε σημείο που να είναι πρακτικά χρήσιμη για τους ασθενείς.
