Obrovský úspech vedy! Vedci vytvorili rozhranie počítač-mozog, ktoré mužovi vrátilo schopnosť rozprávať
Výskumníci predstavili v novej štúdii rozhranie mozog-počítač, ktoré dokáže vrátiť paralyzovaným schopnosť reči.
Výskumníci z Brown University vyvinuli rozhranie mozog-počítač, ktoré dokáže s 97% presnosťou pretvoriť mozgové signály do reči.
Vďaka tejto metóde dokázali pomôcť pacientom trpiacim poruchou reči, ktorá sa objavuje v rade rôznych ochorení, napríklad pri amyotropickej laterálnej skleróze, skrátene ALS. Nová technológia využíva senzory, ktoré sú implantované priamo v mozgu. Tie dokážu čítať a interpretovať mozgové signály, ktoré vznikajú, keď sa postihnutý pokúša rozprávať.
Zaznamenané signály sú pretvorené na text a ten je následne prečítaný nahlas pomocou počítača.
“Naša BCI technológia dokázala pomôcť mužovi, ktorý trpí paralýzou, aby komunikoval so svojimi kamarátmi, rodinou a ošetrovateľmi. V štúdii popisujeme zatiaľ najpresnejšiu rečovú neuroprotézu na svete,” vysvetľuje David Brandman, vedúci nového výskumu.
Nádej pre pacientov s rečovým postihnutím
ALS je známa aj ako Lou Gehrigova choroba a ovplyvňuje nervové bunky ovládajúce pohyb svalov. To vedie k postupnej strate mobility a schopnosti rozprávať. Nová technológia má cieľ navrátiť schopnosť komunikácie pre ľudí, ktorí stratili možnosť reči kvôli paralýze alebo iným neurologickým poruchám.
Ako sme už písali, autori výskumu dokázali svoje nové rozhranie mozog-počítač úspešne použiť v prípade 45-ročného Caseyho Harrella, ktorý trpí ochorením ALS. Casey dokázal rozhranie efektívne používať do niekoľkých minút po jeho zapnutí.
Neprehliadni
Scientists with the BrainGate research consortium have developed a brain-computer interface that translates brain signals into speech with up to 97% accuracy. @BrainGateTeamhttps://t.co/enwZWvB2Pe
— Brown University (@BrownUniversity) August 15, 2024
“Nemožnosť komunikovať je frustrujúci a demoralizujúci pocit. Cítite sa ako uväznený. Niečo ako táto technológia pomôže ľuďom, trpiacim podobným postihnutím, vrátiť sa späť do života a spoločnosti,” hovorí Casey Harrell.
Táto vedecká štúdia je súčasťou klinických skúšok v rámci väčšieho projektu BrainGate a zapojených je do nej viac pacientov. Ako vysvetľujú výskumníci, rovnako ako v Harrellovom prípade, aj iným pacientom sa darí používať nové rozhranie nad rámec očakávaní. Dobrovoľníci sa do projektu zapojili, aby vedcom pomohli vytvoriť čo najlepší systém, ktorý by jedného dňa mohol predstavovať nádej pre množstvo ľudí trpiacich paralýzou, či inými problémami.
Čítanie zámeru človeka
Najnovšie vylepšenia mozgovo-počítačového rozhrania umožňujú ľuďom generovať text tým, že senzory dekódujú zámer mozgu. Pacienti dokážu vytvoriť text na počítači rýchlosťou, ktorá sa už blíži k prirodzenej reči. Cez počítač dokážu hovoriť len tým, že si predstavia hovorenie slov.
“Obor rozhraní mozog-počítač prešiel za poslednú dobu naozaj míľovými krokmi, čo sa týka presnosti a rýchlosti generovania textu. Najnovšie vylepšenia prinášajú našu technológiu bližšie k praktickému využitiu a k pomáhaniu ľuďom, ktorí ostali paralyzovaní alebo trpia inou formou postihnutia, ktorá ich pripravila o schopnosť reči. Vďaka tejto technológii získavajú späť schopnosť rozprávať sa s priateľmi a milovanými, vďaka čomu si môžu užívať život najviac, ako len vedia,” tvrdí John Ngai, ktorý dotoval prvé fázy projektu BrainGate.
Nové rozhranie funguje tak, že senzory počúvajú časť mozgu, ktorá v normálnych prípadoch posiela signál svalom, ktoré následne vytvoria požadovaný zvuk a potom slovo. Autori štúdie teda odpočúvajú pôvodné signály a tie prekladajú do jednotlivých hlások a z hlások skladajú slová, ktoré sa človek pokúša povedať.
Harrell počas testov použil rozhranie na rozprávanie po dobu viac ako 248 hodín, pričom komunikoval s ľuďmi tvárou v tvár a aj cez videohovor. Systém ukázal na obrazovke dekódované slová a následne ich prečítal pomocou generovaného hlasu, ktorý využíval vzorky Harrellovho vlastného hlasu ešte pred tým, ako ho choroba ALS paralyzovala.
V prvej testovacej fáze systém dosiahol 99,6% presnosť s 50-slovným slovníkom. Počas druhého testu už pridali 125-tisíc slov a systém dosiahol 90,2% presnosť. Výskumníci s Harrellom pokračovali v tréningu a vo finále dosiahol systém presnosť 97,5%. To je presnejšie ako množstvo komerčne dostupných aplikácií na smartfóny, ktoré sa snažia porozumieť hlasu človeka. Autori štúdie však aj naďalej pracujú na vylepšení rozhrania.
Komentáre