Dzięki tej przełomowej technologii sparaliżowani pacjenci znów będą mogli mówić

W przypadku tak poważnych chorób jak stwardnienie zanikowe boczne (SLA), które prowadzi do zaniku mięśni i utraty sprawności ruchowej, dochodzi także do stopniowego uszkodzenia zdolności mowy, a każde wypowiadane słowo to dla chorego niewyobrażalny wysiłek. Na szczęście dzięki nowoczesnej technologii pacjenci zmagający się a podobnymi schorzeniami znów będą mogli odzyskać zdolność do komunikacji z bliskimi.

Mikroelektrody podłączone do mózgu

Jak pomóc choremu odzyskać utraconą zdolność mowy? Cóż, nie jest to poste zadanie, bo wymaga ingerencji w bezpośrednie obszary mózgu, odpowiadające za wypowiadanie słów. Naukowcy już wielokrotnie próbowali znaleźć rozwiązanie tego problemu, ale… z miernym skutkiem. Dotychczasowe próby pozwalały co prawda osobom dotkniętym paraliżem na osiąganie pewnych postępów, ale poszczególne zdania były generowane nie tylko bardzo wolno, ale też cechowały się wysokim współczynnikiem pomyłek, błędów i źle zinterpretowanych słów przez system.

Tym razem jednak doszło do pewnego rodzaju przełomu, o czym naukowcy  poinformowali w wynikach badania opublikowanych w magazynie Nature. W trakcie jednej z sesji wszczepiono pacjentce ze wspomnianym (SLA) układy mikroelektrod do mózgu w obszarach odpowiedzialnych za wytwarzanie mowy, a następnie przeszkolono je w oparciu o aktywność neuronową, gdy pacjentka próbowała mówić. Zbiór danych szkoleniowych zawierał niespełna 11 tysięcy zdań.

Rekordowa prędkość dekodowania słów

Sygnały z mikroelektrod udało się dekodować z rekordową prędkością 62 słów na minutę, czyli 3,4 razy szybciej niż w poprzednich próbach. Oczywiście nie wszystkie sygnały udało się odczytać poprawnie, ale współczynnik błędów wyniósł jedynie 9,1%, czyli prawie 3 razy mniej pomyłek niż w poprzednich badaniach.

Czytaj dalej poniżej

Tragedia naszych czasów. Mikroplastik jest w ludzkich ciałach - zgadnijcie gdzie... Jakub Szczęsny

ChatGPT w szkołach może być pomocne. Tam radzi sobie świetnie Jakub Szczęsny

System został wyszkolony w taki sposób, by niejako „domyślać się”, które słowa powinny układać się w szyk potrzeby do stworzenia zdania, dzięki czemu nawet w przypadku drobnych pomyłek w dekodowaniu sygnału można wciąż poprawnie odgadnąć sens wypowiedzi.

Podobne próby zostały podjęte w przypadku pacjenta, który zmaga się z konsekwencjami udaru mózgu. Z tej publikacji wynika, że był w stanie wypowiadać szeptem ledwie słyszalne słowa. Dekodery rozpoznawały mowę ze średnią szybkością 78 słów na minutę i średnim współczynnikiem błędów słów wynoszącym 25 procent.

To wciąż daleka droga do pełnego powrotu do stanu sprzed urazu, ale zastosowana technologia wystarczy do ułatwienia podstawowej komunikacji z bliskimi i rodziną. Zwłaszcza w połączniku z cyfrowym awatarem, którego naukowcy stworzyli do zwizualizowania procesu mowy. Odtwarza on wyraz i ruchy twarzy wykorzystując system specjalnie dostosowanych animacji, podobnych do tych, które znamy z gier komputerowych. Jedna z pacjentek uczestniczących w badaniu przekazała, że już sam fakt usłyszenia głosu podobnego do własnego wywołuje niesamowite emocje.

Naukowcy nie mają zamiaru na tych sukcesach poprzestawać i chcą skupić się teraz na osiągnięciu jeszcze szybszego dekodowania słów, przy jednoczesnym zmniejszeniu marginesu błędu.

Stock image from Depositphotos