Sparaliżowani pacjenci mogą teraz się komunikować. Wystarczy, że pomyślą o słowach

Zespół badaczy ze Stanford University opracował interfejs mózg-komputer, który potrafi przekształcać myśli w słowa wypowiadane przez system. Dotychczasowe rozwiązania opierały się na sygnałach z mózgu, które pojawiały się, gdy osoba próbowała poruszyć ustami lub strunami głosowymi. Nowe podejście działa nawet wtedy, gdy ktoś tylko wyobraża sobie wypowiadane słowa.

W badaniu wzięły udział cztery osoby cierpiące na poważne formy paraliżu, spowodowane między innymi stwardnieniem zanikowym bocznym (ALS) i udarem pnia mózgu. Jedna z nich mogła komunikować się wyłącznie za pomocą ruchów oczu – góra oznaczało „tak”, a bok „nie”. Naukowcy wszczepili im mikroskopijne elektrody w obszar mózgu odpowiedzialny za kontrolę mowy.

Przełom na Stanford: interfejs mózg-komputer zamienia myśli w mowę

Technologia powstała w ramach konsorcjum BrainGate, które od lat pracuje nad rozwojem interfejsów mózg-komputer. Po wszczepieniu elektrod uczestnicy wykonywali dwa typy zadań – próbowali mówić na głos oraz wyobrażali sobie wypowiadanie konkretnych słów. Zebrane sygnały posłużyły do treningu modelu sztucznej inteligencji, który uczył się rozpoznawać wzorce aktywności mózgu odpowiadające konkretnym dźwiękom mowy. System potrafił potem łączyć te dźwięki w całe słowa i zdania – i to w czasie rzeczywistym.

Okazało się, iż choć myślenie o mówieniu generuje słabsze sygnały niż próba mówienia na głos, to nadal są one wyraźne i możliwe do odczytania. Skuteczność systemu sięgała nawet 74 procent. Główna autorka badania, Erin Kunz, powiedziała w rozmowie z Financial Times, że to pierwszy raz, kiedy udało się tak dokładnie zrozumieć, co dzieje się w mózgu, gdy ktoś po prostu myśli o mówieniu. Tego typu rozwiązania mogą w przyszłości ułatwić życie osobom z poważnymi problemami z mową i ruchem.

Profesor Frank Willett z wydziału neurochirurgii na Stanford zauważył, że dla wielu pacjentów samo próbowanie mówienia bywa bardzo męczące, może też powodować niechciane dźwięki lub trudności z oddychaniem. Nowe rozwiązanie pozwala ominąć te problemy, bo opiera się na tzw. „cichej mowie”, czyli mówieniu tylko w myślach.

Badacze odkryli jednak, że system w niektórych sytuacjach wychwytywał słowa, których uczestnicy mieli nie wypowiadać, np. liczby, o których myśleli podczas innych zadań. Aby temu zapobiec, opracowano specjalne zabezpieczenie – dekoder aktywuje się tylko wtedy, gdy użytkownik pomyśli określone hasło. W testach fraza „chitty chitty bang bang” skutecznie blokowała niepożądane odczyty aż w 98 procentach przypadków.

Choć technologia opracowana przez Stanford jest jeszcze w fazie testów, naukowcy są przekonani, że stanowi dowód na to, iż w przyszłości będzie możliwe prowadzenie rozmowy samą siłą myśli. Jak podsumował profesor Willett, daje to realną nadzieję na przywrócenie naturalnej, płynnej komunikacji osobom, które straciły możliwość mówienia.