Még a néma is beszélni fog: A tudósok az agyi jeleket beszéddé változtatják

reuters

beszélni

Bizonyos fejlesztésekkel klinikailag életképes eszköz fejleszthető az elkövetkező években a beszédzavarral küzdő betegek számára.

Azok a személyek, akiket szélütés vagy más egészségi állapot miatt elraboltak a beszédképességtől, hamarosan valóban reményeik lehetnek a hang visszanyerésére a technológiának köszönhetően, amely az agyi aktivitást használja fel szintetizált beszéd előállítása érdekében - közölték a kutatók szerdán.

A San Francisco-i Kaliforniai Egyetem tudósai elektródákat ültettek be az önkéntesek agyába, és dekódolták a jeleket az agyi beszédközpontokban, hogy irányítsák a hangcsatornájuk - ajkak, állkapocs, nyelv és gége - számítógéppel szimulált változatát, hogy szintetizátoron keresztül hozzanak létre beszédet.

Ez a beszéd többnyire érthető volt, bár részint kissé homályos volt, reményt keltve a kutatók körében, hogy bizonyos fejlesztésekkel klinikailag életképes eszköz fejleszthető az elkövetkező években a beszédveszteséget szenvedő betegek számára.

„Megdöbbentünk, amikor először hallottuk az eredményeket - nem hittünk a fülünknek. Hihetetlenül izgalmas volt, hogy a valós beszéd sok aspektusa jelen volt a szintetizátor kimenetében ”- mondta a tanulmány társszerzője és Josh Chartier, az UCSF doktorandusa. "Nyilvánvaló, hogy több munka folyik ezen, hogy ez természetesebb és érthetőbb legyen, de nagyon lenyűgözött minket, hogy mennyit lehet dekódolni az agytevékenységből."

Agyvérzés, olyan betegségek, mint az agyi bénulás, az amiotróf laterális szklerózis (ALS), a Parkinson-kór és a sclerosis multiplex, az agyi sérülések és a rák néha elveszítik az ember beszédképességét.

Vannak, akik olyan eszközöket használnak, amelyek követik a szem vagy a maradék arcizmok mozgását, hogy fáradságosan írják ki a szavakat betűről betűre, de a szöveg vagy a szintetizált beszéd ilyen módon történő előállítása lassú, általában legfeljebb 10 szó/perc. A természetes beszéd általában 100–150 szó/perc.

Az öt önkéntes, akik mind beszélni képesek, lehetőséget kaptak arra, hogy részt vegyenek, mert epilepsziás betegek voltak, akiknek az agyukba már átmenetileg beültették az elektródákat, hogy feltérképezzék rohamaik forrását az idegsebészeti beavatkozások előtt. A jövőbeli tanulmányok olyan embereket tesztelnek, akik nem tudnak beszélni.

Az önkéntesek hangosan felolvastak, miközben nyomon követték a nyelvgyártásban részt vevő agyi régiók aktivitását. A kutatók felismerték a beszéd előállításához szükséges hangcsatorna-mozgásokat, és minden résztvevő számára létrehoztak egy „virtuális hangtraktust”, amelyet agyi aktivitásukkal irányítani lehet, és szintetizált beszédet lehet létrehozni.

"Nagyon keveseknek van valódi elképzelésük arról, mi történik a szánkban, amikor beszélünk" - mondta Edward Chang idegsebész, a Nature folyóiratban megjelent tanulmány vezető szerzője. "Az agy lefordítja a mondandó gondolatait a hangcsatorna mozgásaiba, és ezt próbáljuk dekódolni."

A kutatók sikeresebben szintetizálták a lassabb beszédhangokat, mint „sh”, és kevésbé sikeresek olyan hirtelen hangokkal, mint a „b” és „p”. A technológia nem működött olyan jól, amikor a kutatók megpróbálták az agyi aktivitást közvetlenül beszéddé dekódolni, virtuális hangcsatorna használata nélkül.

„Még mindig azon dolgozunk, hogy a szintetizált beszéd élesebbé és kevésbé homályossá váljon. Ez részben az általunk használt algoritmusok következménye, és úgy gondoljuk, hogy képesnek kell lennünk jobb eredmények elérésére a technológia fejlesztése során "- mondta Chartier.

"Reméljük, hogy ezek a megállapítások reményt adnak olyan körülmények között élő embereknek, amelyek megakadályozzák őket abban, hogy kifejezzék magukat, hogy egyszer majd képesek leszünk helyreállítani a kommunikáció képességét, ami olyan alapvető része annak, hogy mi emberek vagyunk" - tette hozzá.