Moždani implanti koji odmah vraćaju moć govora
Stephen Hawking je sigurno jedna od najpoznatijih osoba koja je živela sa amiotičnom lateralnom sklerozom (ALS) . Sa okruženjem je komunicirao preko senzora koji se nalazio u njegovim naočarima – koristio je mali mišić u obrazu uz pomoć kojeg su birani karakteri na ekranu. Na taj način je generisana u proseku jedna reč po minutu, a glas se čuo kada bi neka rečenica bila gotova.
Mnogo toga se promenilo od kada je Hawking preminuo 2018. godine – interfejs koji mozak povezuje s računarom omogućava da se moždana aktivnost korisnika direktno prevodi u tekst, čak i u govor. Problem je bio što su korisnici često ograničeni limitiranim rečnicima, a i time što sistemi nisu omogućavali promenu intonacije, ritma, te drugih elemenata koji su u govoru važni.
Tim naučnika sa Univerziteta Davis u Kaliforniji kreirao je sistem koji moždane talase automatski prevodi u govor, a tvrdi se da se radi o prvom pravom koraku ka vraćanju govora onima koji su tu moć izgubili. Kreatori kažu da im je cilj da naprave preciznu neuralnu prostetiku koja korisnicima s paralizom omogućava da govore što je tečnije moguće i što prirodnije.
Naučnici su se usput susreli s mnogo poteškoća, a prva je bila da se odmakne izvan teksta – u svim dosadašnjim modelima se ono što korisnik želi da kaže jednostavno pojavljivalo na ekranu. Problem je u tome što to ponekad nije dovoljno, budući da ono što je izgovoreno naglas može da ima mnogo veći efekat, a govornik može da koristi i reči koje nisu u unapred spremljenim rečnicima.
U istraživanju tima iz Kalifornije je učestvovao jedan četrdesetšestogodišnji pacijent s amiotičnom lateralnom sklerozom koji je u tom trenutku već bio ozbiljno paralizovan, pa niko nije mogao da razume ono što govori. Prethodno mu je u mozak (preciznije u ventralni precentralni girus) implantirano 256 mikro-elektroda – dok se spremao da učestvuje u poduhvatu iz 2024, u okviru kojeg su nervni signali takođe prevođeni u tekst.
Ove mikro-elektrode su korišćene i u novom projektu koji moždane talase pretvara u govor. Snimale su moždane aktivnosti pojedinačnih neurona, što je nepreciznija informacija koja može da se dobije iz ljudskog mozga. Signal koji su zabeležile se potom slao AI algoritmu koji je dobio ime „neuralni dekoder“. Dobijene podatke je pretvarao u govorne informacije, ali ne samo reči, već i intonaciju, visinu glasu, te druge važne govorne elemente. U sledećem koraku generisane informacije su otpremane u AI algoritam koji ih je pretvarao u govor, a glas je generisan na osnovu pacijentovog glasa kojim je govorio pre nego što se razboleo.
Sistem radi sa kašnjenjem od 10 milisekundi, pa pretvaranje nervnih signala u zvuk deluje prirodno. Broj reči nije ograničen, pa pacijent može da kaže sve što poželi, čak i pseudo reči koje nisu u rečniku, poput „hmmm“, ummm“ i slično. To ne znači da sistem nema ograničenja – slušaoci ne uspevaju da dobro čuju sve izgovorene reči. Dok je u transkriptu sve 100% tačno, prilikom slušanja dolazi do greške u prepoznavanju reči od čak 43,75%. To je svakako veliko poboljšanje u odnosu na neke prethodne modele, ali problem i dalje postoji.
Sistem i dalje ne može da se koristi u svakodnevnoj komunikaciji. Kažu da bi problem mogao da reši veći broj elektroda u mozgu – neki startapi već rade na interfejsima sa preko hiljadu elektroda. Ako se ima na umu šta je postignuto sa 250, prilično je sigurno da će četiri puta više elektroda značiti i veću preciznost. Najzanimljiviji je interfejs startapa Paradromics – ima 1.600 elektroda, a već se čeka na zeleno svetlo od FDA. To je još veći korak.