Czasami lepiej nie wypowiadać na głos tego, co kotłuje nam się w myślach. I dla bezpieczeństwa swojego i komfortu innych niech tam sobie lepiej pozostanie. Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda stwierdzili jednak inaczej i zaprezentowali przełomowy interfejs mózg–komputer (BCI), który potrafi przekształcać wyobrażone słowa bezpośrednio w mowę. Wynalazek naukowców ma pomóc m.in. osobom sparaliżowanym w porozumiewaniu się ze światem. To pierwszy przypadek w neurotechnologii, gdy system działa wyłącznie na podstawie myśli, a nie ruchów ust czy drgań strun głosowych.
Eksperyment z udziałem osób sparaliżowanych
W badaniu opisanym w czasopiśmie Cell udział wzięły cztery osoby z ciężkim paraliżem spowodowanym m.in. stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS) oraz udarem pnia mózgu. Jedna z nich mogła komunikować się jedynie za pomocą ruchu gałek ocznych – unosząc je dla odpowiedzi „tak” i przesuwając na boki dla „nie”.
Chirurdzy wszczepili uczestnikom miniaturowe matryce elektrod w korze mózgu, odpowiadającej za mechanizmy mowy. Rejestrowane sygnały neuronowe analizowano podczas prób głośnego mówienia oraz w trakcie samego wyobrażania sobie konkretnych słów.
Sztuczna inteligencja odczytuje myśli
Technologia została opracowana w ramach konsorcjum BrainGate BCI. Zebrane dane posłużyły do trenowania modeli uczenia maszynowego, które rozpoznawały wzorce aktywności odpowiadające fonemom – najmniejszym jednostkom dźwiękowym w języku. System łączył następnie fonemy w całe słowa i zdania w czasie rzeczywistym. Okazało się, że wyobrażona mowa generuje słabszy sygnał niż próba fizycznego mówienia, ale nadal na tyle charakterystyczny, aby umożliwić dekodowanie. Skuteczność rozpoznawania osiągnęła nawet 74%.
– Po raz pierwszy udało nam się zrozumieć, jak wygląda aktywność mózgu w chwili, gdy człowiek tylko myśli o mówieniu – podkreśliła dr Erin Kunz, neurobiolożka z Uniwersytetu Stanforda.
Jej zdaniem takie interfejsy mogą sprawić, że komunikacja dla osób z głębokimi zaburzeniami mowy stanie się prostsza i bardziej naturalna.
Profesor neurochirurgii Frank Willett dodał, że metoda ta pozwala ominąć ograniczenia klasycznych prób mówienia u pacjentów z częściowym paraliżem. Fizyczne próby artykulacji bywają wyczerpujące, a nawet prowadzą do problemów z oddechem. Odczytanie „cichej mowy” bezpośrednio z mózgu eliminuje te problemy i przybliża wizję swobodnej konwersacji z pomocą BCI.
Kwestie prywatności i przyszłość BCI
Podczas testów badacze odkryli jednak ryzyko naruszenia prywatności – system czasem wychwytywał nieproszone myśli, np. liczenie podczas zadania wzrokowego. Rozwiązaniem stał się „mentalny zamek”, czyli hasło myślowe, które aktywuje dekoder. Fraza „chitty chitty bang bang” blokowała przypadkowe odczyty aż w 98 proc. przypadków.
Prace z Uniwersytetu Stanforda zbiegają się z rosnącym zainteresowaniem interfejsami mózg–komputer w świecie nauki i biznesu. Nowe inwestycje w branży przyciąga m.in. firma Merge, wspierana przez prezesa OpenAI, Sama Altmana, rywalizująca z Neuralink Elona Muska.
Choć technologia oczywiście wciąż jest eksperymentalna, badacze są przekonani, że stanowi ona dowód na możliwość płynnego komunikowania się samą myślą. – To realna nadzieja, że interfejsy mózg–komputer przywrócą naturalną, swobodną mowę – podsumował Willett. Na ten moment jednak nie wiadomo, kiedy i czy w ogóle w najbliższym czasie, osoby sparaliżowane mogłyby porozumiewać się za światem poprzez interfejs mózg-komputer.
Źródło: techspot
Fot. tytułowe: Bhautik Patel // Unsplash
Dodaj komentarz