Tim neuroznanstvenika sa sveučilišta Duke je razvio protetski aparat koji pretvara misli u govor. Upravljanje mislima se već koristi – u određenoj mjeri – u aeronautici, a postoji i ograničena primjena kod ljudi s teškim motoričkim oštećenjima. No, ovo istraživanje je korak naprijed jer bi teoretski trebalo omogućiti ljudima s teškim oštećenjima da svoje misli pretvore u govor direktno.
Moderna tehnologija u službi čovjeka
Kako se navodi u članku objavljenom u časopisu Nature Communications, tim je uspio pretvoriti električne signale iz mozga u govor putem direktnog sučelja između mozga i računala. Ovo bi moglo stubokom promijeniti život ljudi koji pate od bolesti kao MS (Multipla Skleroza) ili ALS (Amiotrofična lateralna skleroza), navodi se u članku. Trenutna tehnologija koja omogućava takvim pacijentima da se izraze je vrlo spora, skupa, i samo donekle učinkovita. Na primjer, ljudi u pravilu govore brzinom od 140-160 riječi u minuti, dok najbolja tehnologija dostupna pacijentima danas omogućava tek pola te brzine. Naravno da govor zvuči nepovezano, a velike su i pauze dok računalo procesira informacije.
Zastoj, ili lag, se događa jer računalo treba vremena da prikupi sve podatke iz senzora, a u pravilu je moguće ugraditi tek malen broj na površinu mozga što pak dodatno usporava proces. Nova tehnologija u potpunosti zaobilazi ovaj problem tako što se ugrađuje potpuno nova vrsta senzora koji na mnogo manjoj površini ima znatno veću snagu obrade, više senzornih mjesta, i bržu interakciju sa sučeljem.
Tim je dizajnirao mikro-pločicu s 256 senzornih mjesta što je oko 50 puta više od trenutnog maksimuma, a sve to na površinu ne veću od poštanske marke. Za izradu sustava su korišteni napredni materijali i medicinska plastika, a sve kako bi se što više smanjila površina i povećao broj senzora.
Budući da je ljudski mozak iznimno kompleksan, a neuroni udaljeni samo par mikrona mogu služiti potpuno drugačijim funkcijama, senzori su morali biti iznimno osjetljivi kako bi ispravno uočili i prenijeli signale za govor.
Polovičan uspjeh eksperimenta
Testiranje se odvijalo u bolnici Sveučilišta Duke gdje su četiri pacijenta dobila implantate. Nakon operacije, pacijenti su podvrgnuti nizu testova gdje je njihova sposobnost da čuju i reproduciraju riječi testirana, uključujući i potpuno besmislene izraze. Cilj je, naravno, bio provjeriti da li sustav funkcionira i s kolikom preciznošću. Pacijenti koji su uključeni u eksperiment su imali Parkinsonovu bolest ili neko drugo stanje koje zahtijeva operaciju mozga. Kako ne bi bespotrebno dovodili pacijente u rizik, senzori su instalirani prilikom redovnih operacija, što je zahtijevalo veliku preciznost i koordinaciju.
Nakon instalacije, pacijenti su prošli niz testova gdje su testirali sposobnost reprodukcije govora. Senzori su hvatali podražaje iz mozga, koji su potom koordinirali podražaje prema mišićima, čeljusti, i grlu kako bi se omogućila reprodukcija govora.
Put u budućnost
Prikupljeni podatci su analizirani koristeći umjetnu inteligenciju, koja je bila zadužena za analizu točnosti reprodukcije govora. Rezultati su varirali. Tako je recimo, za izgovor slova g u izrazu gak točnost bila 84 %, dok je za slična slova kao p i b točnost bila mnogo manja. Sveukupno, rezultati su bili točni u manje od pola testova, negdje oko 40 %. Iako manje od očekivanog, ovakvi rezultati, navode u studiji, otvaraju prostor za daljnji razvoj tehnologije koja, ako se usavrši, može riješiti egzistencijalni problem velikog broja pacijenata sa smetnjama u govoru.
