Nowy implant mózgowy umożliwia sparaliżowanemu pacjentowi komunikowanie się za pośrednictwem cyfrowego awatara

Pomimo wszystkich postępów, jakie poczyniliśmy w technologii interfejsów mózgowych, urządzenia pomagające w komunikowaniu się poważnie sparaliżowanym pacjentom są nadal bardzo powolne.

Być może zaczyna się to zmieniać. Dwa zespoły badaczy z Kalifornii, jak opisano szczegółowo w Nowe studia dualne Opublikowano w czasopiśmie Naturatwierdzą, że zaprojektowali urządzenie, które zrewolucjonizuje tę dziedzinę.

Zasadniczo urządzenie przechwytuje fale mózgowe pacjenta, przekłada je na mowę i mimikę, a następnie generuje je w postaci cyfrowego awatara.

„Naszym celem jest przywrócenie pełnego, ucieleśnionego sposobu komunikowania się, który jest dla nas najbardziej naturalnym sposobem rozmawiania z innymi” – powiedział Edward Chang, lekarz medycyny, kierownik neurochirurgii na Uniwersytecie Kalifornijskim w San Francisco (UCSF) i współpracownik -autor. Ze studiów licencjackich, w oświadczenie.

„Te postępy znacznie przybliżają nas do stworzenia realnego rozwiązania dla pacjentów”.

Wyniki wyglądają naprawdę imponująco. Zespół Zhanga wykazał, że implant mózgowy umożliwia pacjentom „mówienie” z szybkością do 80 słów na minutę, średnio od 60 do 70 słów – po prostu poprzez myślenie.

I chociaż nie jest to tak szybkie tempo, jak normalna ludzka mowa – która może osiągnąć 160 słów na minutę – to wciąż ponad trzykrotnie więcej niż poprzedni rekord.

Służy jako podstawa implantu i jest narzędziem do konwersji sygnałów mózgowych na tekst. W tym celu badacze przeszkolili algorytm sztucznej inteligencji na sygnałach elektrycznych mózgu pacjenta, gdy ten powtarzał sobie wybrane frazy.

Algorytm nie jest zaprojektowany tak, aby szukać słów, ale ich odrębnych jednostek fonemicznych, zwanych fonemami.

Alexander Silva, współautor badania UCSD, ujął to w ten sposób: „Jeśli wydasz dźwięk P lub B, oznacza to zaciśnięcie warg”. Powiedzieć Przegląd technologii MIT. „To aktywowałoby pewien procent elektrod biorących udział w kontrolowaniu ust”.

Ten stopień instrumentu jest również dość dokładny, a poziom błędu wynosi 9 procent, czyli jest trzykrotnie niższy od poziomu minimalnego.

Ale sam tekst nie robi większego wrażenia.

Aby uzyskać efekt zbliżony do realistycznej mowy, badacze poszli z implantem o krok dalej, wyposażając oprogramowanie do animacji w niestandardową sztuczną inteligencję, która może wykorzystywać wskazówki słowne pacjenta do naśladowania mimiki twarzy. W połączeniu z rekonstrukcją jego głosu mowę pacjenta można odzwierciedlić w formie cyfrowej na pobliskim ekranie.

Uwaga: poziom błędów wynosi 9% przy słownictwie składającym się tylko z 50 słów. Kiedy osiągnęli słownictwo składające się ze 125 000 słów, wskaźnik błędów był bliski 24 procent — liczba ta wciąż robiła wrażenie, ale korzystanie z niej niewątpliwie było frustrujące.

Ważne jest to, że badacze wykazali, że tego typu urządzenie jest możliwe, przynajmniej dla konkretnego pacjenta, dla którego jest przeznaczone. Przyszłe wersje będą musiały udowodnić, że poradzą sobie z pacjentami z każdym rodzajem paraliżu i, miejmy nadzieję, zmniejszą liczbę błędów, ale dotychczasowe wyniki są obiecujące.

Więcej na temat implantów mózgowych: Sparaliżowani ludzie pomyślnie przetestowali elektryczne wózki inwalidzkie sterowane mózgiem