O femeie paralizată a fost capabilă să comunice printr-un avatar digital. Noua tehnologie folosește electrozi mici plasați pe suprafața creierului și este mai rapidă decât sintetizatoarele care se bazează pe urmărirea ochilor și a transpus semnalele creierului în cuvinte și expresii faciale, transmite The Guardian.
Reușita acestui caz ridică speranțe că interfețele creier-computer (BCI) ar putea fi pe punctul de a transforma viața persoanelor care și-au pierdut capacitatea de a vorbi din cauza unor afecțiuni precum accidentele vasculare cerebrale și scleroza laterală amiotrofică (ALS). Până acum, pacienții au trebuit să se bazeze pe sintetizatoare de vorbire frustrant de lente, care implică scrierea cuvintelor folosind urmărirea ochilor sau mișcări faciale mici, făcând imposibilă conversația naturală.
Cea mai recentă tehnologie folosește electrozi mici implantați pe suprafața creierului pentru a detecta activitatea în partea creierului care controlează vorbirea și mișcările feței. Aceste semnale sunt traduse direct în discursul și expresiile faciale ale unui avatar digital, inclusiv zâmbetul, încruntarea sau surpriza.
„Scopul nostru este de a restabili un mod complet, întruchipat de comunicare, care este într-adevăr cel mai natural mod de a vorbi cu ceilalți”, a spus profesorul Edward Chang, care a condus lucrările la Universitatea din California, San Francisco (UCSF). „Aceste progrese ne aduc mult mai aproape de a face din aceasta o soluție reală pentru pacienți.”
Pacienta, o femeie de 47 de ani, Ann, a fost grav paralizată de când a suferit un accident vascular cerebral în urmă cu mai bine de 18 ani. Ea nu poate vorbi sau tasta și comunică în mod normal folosind tehnologia de urmărire a mișcărilor, care îi permite să selecteze încet literele cu până la 14 cuvinte pe minut. Ea speră că tehnologia avatarului digital i-ar putea permite să lucreze ca și consilier în viitor.
Echipa a implantat un dreptunghi subțire ca hârtia, cu 253 de electrozi, pe suprafața creierului lui Ann, pe o regiune critică pentru vorbire. Electrozii au interceptat semnalele creierului care, dacă nu ar fi avut accidentul vascular cerebral, ar fi controlat mușchii din limbă, maxilar, laringe și față.
După implantare, Ann a lucrat cu echipa pentru a antrena algoritmul AI al sistemului pentru a detecta semnalele unice ale creierului pentru diferite sunete prin repetarea unor fraze diferite. Computerul a învățat 39 de sunete distincte și a fost folosit un model de limbaj în stil Chat GPT pentru a traduce semnalele în propoziții inteligibile. Acesta a fost apoi folosit pentru a controla un avatar cu o voce personalizată pentru a suna ca vocea lui Ann înainte de accident, pe baza unei înregistrări a vocii la nunta ei.
Tehnologia nu a fost perfectă, decodând incorect cuvintele în 28% din timp, într-un test care a implicat mai mult de 500 de fraze și a generat 78 de cuvinte pe minut, comparativ cu 110-150 de cuvinte rostite de obicei, într-o conversație obișnuită. Cu toate acestea, oamenii de știință au spus că cele mai recente progrese în materie de precizie, viteză și sofisticare sugerează că tehnologia este acum într-un punct în care devine practic utilă pentru pacienți.
Profesorul Nick Ramsey, neurolog la Universitatea din Utrecht din Olanda, care nu a fost implicat în cercetare, a declarat: „Acesta este un salt de la rezultatele anterioare. Suntem într-un punct de cotitură.”
Următorul pas crucial este crearea unei versiuni wireless a BCI care ar putea fi implantată sub craniu. „Să oferi oamenilor abilitatea de a-și controla liber propriile computere și telefoane cu această tehnologie ar avea efecte profunde asupra independenței și interacțiunilor sociale”, a spus dr. David Moses, profesor asistent în chirurgie neurologică la UCSF și coautor al cercetării. Descoperirile sunt publicate în revista Nature.