Vědci přeměnili mozkové signály na řeč. Jednoho dne by to mohlo pomoci lidem, kteří nemohou mluvit.

Vědci přeměnili mozkové signály na řeč. Jednoho dne by to mohlo pomoci lidem, kteří nemohou mluvit.

Vědci vyvinuli mechanismus pro převod mozkové aktivity do jednoduchých vět, průlom, který by mohl vést k novým nástrojům pro lidi, kteří nejsou schopni komunikovat řečí.

V novinách publikováno v Nature tento týden tým z Kalifornské univerzity v San Franciscu, jehož součástí byl neurochirurg Edward Chang, počítačový vědec Gopala Anumanchipalli a doktorand Josh Chartier, vysvětlili, jak vytvořili „neurální dekodér“, který dokáže vytvářet řeč.

„Naším hlavním cílem bylo vytvořit ‚umělý vokální trakt‘,“ řekl Chartier listu The Washington Post v pátek e-mailem. 'Ne skutečný fyzický, ale počítačový, který dokáže generovat celé věty, nejen slova.'

Příběh pokračuje pod inzerátem

„Naším cílem je pomoci těm, kteří nemohou mluvit, aby řekli, co chtějí říct,“ řekl.

Tým pracoval s pěti dobrovolníky z centra pro epilepsii UCSF, kteří si nechali na povrch mozku implantovat elektrody v rámci přípravy na neurochirurgii ke kontrole jejich záchvatů. Přečetli nahlas stovky vět, zatímco výzkumníci sledovali aktivitu v řečových centrech jejich mozku, která kontrolují schopnost lidí mluvit.

Dalším krokem bylo dekódování mozkových signálů. Výzkumníci použili strojové učení k vytvoření simulace pohybů hlasového traktu člověka na základě signálů, které obdrželi z mozků dobrovolníků, a převedli tyto simulované pohyby do syntetizované řeči, vysvětlil Chartier.

Příběh pokračuje pod inzerátem

Výzkumníci pak potřebovali zjistit, zda syntetizované věty dávají posluchačům smysl. Výzkumníci vytvořili několik ukázkových vět a poté požádali testery pomocí Amazon Mechanical Turk, aby identifikovali jednotlivá slova a přepsali celé věty.

Jednodušší generované věty – například „Je tato houpačka bezpečná?“ a „Bob obvázal obě rány s dovedností lékaře“ – byly pro testery obecně srozumitelné, ale složitější fráze, jako „Za soumraku dvanáctého dne budeme mít Chablis“, jim dělaly větší potíže.

Nervový dekodér by mohl být důležitým krokem ke zlepšení dostupných nástrojů, které pomáhají těm, kteří nemohou mluvit, aby byli slyšeni.

Příběh pokračuje pod inzerátem

Lidé, kteří mají neurologické stavy, které znesnadňují nebo znemožňují komunikaci řečí, mají přístup k nástrojům, které mohou používat pohyb jejich očí nebo hlavy, nebo zařízení, které ovládá kurzor, k výběru písmen po jednom. Tyto technologie ale mohou být těžkopádné, píší vědci ve své studii. „Přestože tyto systémy mohou zlepšit kvalitu pacientova života,“ říkají, „většina uživatelů má potíže s překladem více než 10 slov za minutu, což je mnohem pomaleji, než je průměr 150 slov za minutu přirozené řeči.“

Vědci za neurálním dekodérem doufají, že jednoho dne pomohou lidem s onemocněními, jako je amyotrofická laterální skleróza, nebo těm, jejichž schopnost mluvit byla poškozena mrtvicí, znovu získat schopnost zapojit se do mluveného dialogu. Technologie však musí pokročit, než ji lze použít na lidi, kteří nemohou mluvit.

'V této studii jsme věděli, co se účastníci snažili [to] říci, protože uměli mluvit, ale budeme muset přizpůsobit naše algoritmy tak, aby fungovaly s lidmi, kteří nemohou mluvit,' řekl Chartier.

Příběh pokračuje pod inzerátem

Řekl to Marc Slutzky, neurolog z Northwestern University Časopis Příroda že studie je „skutečně důležitým krokem“.

Ale „ještě je dlouhá cesta, než bude syntetizovaná řeč snadno srozumitelná,“ řekl.

Přečtěte si více:

Dvě univerzity v Los Angeles dávají do karantény více než 300 studentů a zaměstnanců v epidemii spalniček

Populace žiraf se zmenšuje. Jsou považováni za „ohrožené“.

Nově objevený „krásná noční můra“ krab měl drápy jako hasák a obrovské, kreslené oči