Μια νέα συσκευή που έχει μορφή εμφυτέυματος έδωσε τη δυνατότητα σε μια 47χρονη τετραπληγική γυναίκα από τις Η.Π.Α, που είχε υποστεί εγκεφαλικό επεισόδιο να μιλήσει μετά από 18 χρόνια αφωνίας.
Όλα έγιναν χάρη στην βοήθεια του σύγχρονου εμφυτεύματος και της Τεχνητής Νοημοσύνης. Το νέο αυτό τεχνολογικό επίτευγμα που μπορεί να είναι διαθέσιμο στους ασθενείς μέσα στα επόμενα χρόνια, ανοίγει έναν νέον δρόμο στο χώρο της ιατρικής και δίνει ελπίδα σε χιλιάδες ανθρώπους που αντιμετωπίζουν προβλήματα με την ομιλία του.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε τη Δευτέρα 31/3/2025 στο περιοδικό Nature Neuroscience και όπως αναφέρει «μετατρέπει» την πρόθεσή να μιλήσει σε προτάσεις. Ο ήχος που αναπαράγεται είναι η φωνή της γυναίκας. «Μετατρέπει την πρόθεσή της να μιλήσει σε άρτιες προτάσεις», δήλωσε ο Gopala Anumanchipalli, ένς από τους συγγραφείς της μελέτης.
Η μελέτη
«Αυτό είναι μια αρκετά μεγάλη πρόοδος στον τομέα μας», δήλωσε ο Jonathan Brumberg από το Εργαστήριο Ομιλίας και Εφαρμοσμένης Νευροεπιστήμης του Πανεπιστημίου του Κάνσας, ο οποίος δεν συμμετείχε στη μελέτη.
Μια ερευνητική ομάδα στην Καλιφόρνια κατέγραψε τη νευρική δραστηριότητα της γυναίκας χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια, ενώ εκείνη σχημάτιζε προτάσεις σιωπηλά στο μυαλό της.
Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν ένα σύστημα σύνθεσης ομιλίας και ηχογραφήσεις της φωνής της γυναίκας πριν από τον τραυματισμό της για να δημιουργήσουν τη φωνή που παράγει το μηχάνημα. Στη συνέχεια, εκπαίδευσαν ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που μεταφράζει τη νευρική δραστηριότητα σε ήχο.
Το εμφύτευμα τοποθετείται στο κέντρο ομιλίας του εγκεφάλου, ώστε να «ακούει» και να μεταφράζει αυτά τα σήματα σε τμήματα λόγου που σχηματίζουν προτάσεις. Πρόκειται για μια «ροή επεξεργασίας», είπε ο Anumanchipalli, όπου κάθε τμήμα ομιλίας 80 χιλιοστών του δευτερολέπτου ( περίπου μισή συλλαβή) αποστέλλεται σε έναν εγγραφέα.
«Δεν περιμένει να ολοκληρωθεί η πρόταση», εξήγησε. «Το επεξεργάζεται άμεσα».
Άλλες διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή, ή BCIs, για την ομιλία έχουν συνήθως μια μικρή καθυστέρηση μεταξύ των σκέψεων των προτάσεων και της λεκτικής διατύπωσης από τον υπολογιστή. Τέτοιες καθυστερήσεις μπορούν να διαταράξουν τη φυσική ροή της συνομιλίας, οδηγώντας ενδεχομένως σε παρεξηγήσεις και απογοήτευση, δήλωσαν ωστόσο οι ερευνητές.
Πώς εκπαίδευσαν το μοντέλο ώστε να μεταφράζει την εγκεφαλική δραστηριότητα σε ήχο
Η ερευνητική ομάδα από στην Καλιφόρνια κατάφερε να καταγράψει την εγκεφαλική δραστηριότητα της γυναίκας χρησιμοποιώντας ηλεκτρόδια, ενώ εκείνη σκέφτονταν διάφορες προτάσεις. Οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τον εμφύτευμα που κατασκεύασαν χρησιμοποιώντας τη φωνή της και στη συνέχεια εκπαίδευσαν ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που μεταφράζει τη νευρική δραστηριότητα σε μονάδες ήχου.
«Λειτουργεί παρόμοια με τα υπάρχοντα συστήματα που χρησιμοποιούνται για την απομαγνητοφώνηση συναντήσεων ή τηλεφωνικών κλήσεων σε πραγματικό χρόνο», δήλωσε ο Anumanchipalli, του Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας στο Μπέρκλεϊ.
Το εμφύτευμα τοποθετείται στο κέντρο ομιλίας του εγκεφάλου, ώστε να ακούει, και τα σήματα αυτά μεταφράζονται σε κομμάτια ομιλίας που συνθέτουν προτάσεις. Πρόκειται για μια «προσέγγιση ροής», δήλωσε ο Anumanchipalli, με κάθε κομμάτι ομιλίας 80 χιλιοστών του δευτερολέπτου – περίπου μισή συλλαβή – να αποστέλλεται σε ένα καταγραφικό.
«Δεν περιμένουμε να τελειώσει μια πρόταση», δήλωσε ο Anumanchipalli.
Η αποκωδικοποίηση της ομιλίας τόσο γρήγορα έχει τη δυνατότητα να συμβαδίζει με τον γρήγορο ρυθμό της φυσικής ομιλίας, δήλωσε ο Brumberg. Η χρήση δειγμάτων φωνής, πρόσθεσε, «θα αποτελούσε σημαντική πρόοδο στη φυσικότητα της ομιλίας».
Αν και η εργασία χρηματοδοτήθηκε εν μέρει από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ, ο Anumanchipalli διευκρίνισε ότι δεν επηρεάστηκε από τις πρόσφατες περικοπές.
«Ωστόσο χρειάζεται περισσότερη έρευνα προτού η τεχνολογία είναι έτοιμη για ευρεία χρήση, αλλά με συνεχείς επενδύσεις, θα μπορούσε να είναι διαθέσιμη στους ασθενείς μέσα σε μια δεκαετία», εκτίμησε ο Anumanchipalli.
Διαβάστε επίσης:
Aλλάζει πρόσωπο το νοσοκομείο «Ευαγγελισμός» με τη δωρεά Πατέρα
Εγκεφαλικό: Η ψυχραιμία της 9χρονης έσωσε την 82χρονη γιαγιά της στην Αθήνα
