Nový mozgový implantát môže umožniť komunikáciu iba prostredníctvom myšlienok
Nový výskum priniesol mozgové senzory, ktoré dokážu dekódovať reč z mozgových signálov oveľa rýchlejšie, než všetky dostupné metódy.
Výskumníci z Duke University v rámci novej štúdie popisujú technológiu, ktorá by jedného dňa mohla pomôcť ľuďom s rečovými problémami rozprávať. Ide o rozhranie prepájajúce mozog a počítač, ktoré dokáže preložiť mozgové signály človeka na slová, ktoré sa pokúša povedať.
Existuje množstvo závažných ochorení alebo porúch, ktoré znemožnia človeku rozprávať, napríklad ALS alebo syndróm uzamknutia. Dnes existujú spôsoby, ako týmto pacientom navrátiť schopnosť reči, no všetky sú pomalé a nie veľmi praktické.
“Predstavte si počúvať audioknihu o polovicu pomalšie. Tak môže znieť najlepšie zariadenie na dekódovanie reči, ktoré dokáže povedať približne 78 slov za minútu. Bežný človek však rozpráva rečou približne 150 slov za minútu,” tvrdia vedci.
Autori štúdie vysvetľujú, že tento nepomer vzniká hlavne preto, lebo neexistuje dostatok senzorov snímajúcich mozgovú aktivitu, ktoré dokážeme implementovať na mimoriadne tenký kúsok materiálu a následne tento materiál implantovať na povrch mozgu. Menej senzorov znamená menej dešifrovateľných informácií.
Autori novej štúdie sa spojili s laboratóriom, ktoré sa špecializuje na vytváranie mimoriadne tenkých a flexibilných mozgových senzorov. V rámci štúdie dokázali vedci implementovať na materiál o veľkosti poštovej známky až 256 mikroskopických senzorov. Vysvetľujú, že dva mimoriadne blízke neuróny môžu vykazovať diametrálne odlišnú aktivitu pri rozprávaní, preto je potrebné, aby senzory dokázali tieto signály rozpoznať a dešifrovať. To nám môže pomôcť vytvoriť presné predpovede toho, čo chce pacient povedať.
Vedcov čaká ešte dlhá cesta
Vedci pre potreby výskumu získali štyroch dobrovoľníkov, ktorí im pomohli implantáty otestovať. Týmto pacientom implementovali do mozgu senzor, zatiaľ čo pacienti podstupovali inú potrebnú operáciu, napríklad v rámci liečenia Parkinsonovej choroby alebo pri odstraňovaní nádoru.
Neprehliadnite
Po úspešnom implantovaní senzoru výskumníci navrhli sadu testov. Dobrovoľníci počuli niekoľko nezmyselných slov, ktoré následne museli zopakovať nahlas. Senzory monitorovali mozgovú aktivitu a zariadenie zaznamenávalo nahraté signály, ktorá popri reči koordinujú takmer 100 svalov. Následne nahrané dáta dali do rúk umelej inteligencii a zisťovali, či dokáže len na základe záznamu mozgovej aktivity zistiť, aké slová pacient hovoril.
Niektoré zvuky dokázala umelá inteligencia rozpoznať bez problémov, napríklad zvuk písmena G. V tomto prípade bola presnosť až 84%. S inými zvukmi mala problém. S ťažkosťou rozpoznávala podobné písmená, napríklad P a B.
Celkovo však bola umelá inteligencia presná v 40% prípadov. Autori štúdie sú si vedomí, že v iných prípadoch by išlo o veľmi nízke skóre. V tomto prípade však umelá inteligencia pracovala s dátami z 15-minútového testu. Iné podobné technológie potrebujú oveľa obšírnejší dataset, ktorý vedci získavajú hodiny alebo až dni.
Momentálne výskumníci pracujú na spôsobe, ako vytvoriť toto isté zariadenie, len v bezdrôtovej verzii. Znamenalo by to, že pacienti môžu voľne chodiť bez potreby pripojenia k elektrickej zásuvke. Autori štúdie ale dodávajú, že zariadenie musí prejsť ešte dlhú cestu, než sa bude môcť dostať na trh.
Komentáre