Gebėjimą kalbėti praradę žmonės dažnai išlieka visiškai sąmoningi ir nori bendrauti, tačiau raumenys nebeleidžia aiškiai ištarti žodžių. Kalifornijos universiteto Davise tyrėjų sukurta smegenų ir kompiuterio sąsaja parodė, kad nervinius signalus galima paversti tekstu ir balsu ne tik laboratorijoje. ALS sergantis vyras sistemą ilgą laiką naudojo savo namuose, padedamas šeimos narių.
Kaip sistema „perskaito“ bandymą kalbėti?
Ant galvos smegenų motorinės žievės paviršiaus implantuoti elektrodai registruoja aktyvumą, atsirandantį žmogui bandant tarti žodžius. Nors jo kalbos raumenys nebegali atlikti reikiamų judesių, smegenyse tebėra signalas apie numatomą kalbą. Kompiuteriniai modeliai iš šio aktyvumo atpažįsta tikėtinus žodžius, parodo juos ekrane ir perskaito balsu.
Sistemos žodyne buvo apie 125 000 žodžių. Skaitmeninis balsas sukurtas iš dalyvio balso įrašų, padarytų prieš kalbai smarkiai pablogėjant, todėl sintetinta kalba išlaikė asmeniškumo. Vartotojas taip pat galėjo įvertinti sakinio tikslumą ir pataisyti klaidas, valdydamas žymeklį smegenų signalais arba akių judesiais.
Svarbiausias išbandymas – kasdienybė
Ankstesnės smegenų ir kompiuterio sąsajos daugiausia demonstruotos kontroliuojamose laboratorijose, kur šalia yra inžinierių komanda. Šiame tyrime mokslininkai iš pradžių 2–4 kartus per savaitę atvykdavo į dalyvio namus paruošti įrangos. Vėliau jie apmokė jo žmoną ir dukrą, todėl sistemą šeima galėjo įjungti be tyrėjų.
Per beveik 23 mėnesius dalyvis įranga naudojosi daugiau kaip 3 800 valandų. Ji padėjo bendrauti gyvai, dalyvauti vaizdo skambučiuose, rašyti elektroninius laiškus ir žinutes. Iš daugiau kaip 180 000 sugeneruotų sakinių 79 procentus jis įvertino kaip teisingus arba daugiausia teisingus, o dar 13 procentų galėjo pataisyti. Ilgainiui teiginiai tapo ilgesni ir tikslesni.
Kuo tai skiriasi nuo kitų bendravimo priemonių?
Paralyžiuoti žmonės gali naudoti paveikslėlių lentas, akių žvilgsnio sekimą ar tekstą į garsą verčiančias programas. Šios priemonės yra labai svarbios ir dažnai neinvazinės, tačiau kai kuriems vartotojams jos būna lėtos, reikalauja išlikusių akių ar veido judesių ir neleidžia laisvai kalbėti įprastu tempu. Tiesioginis smegenų signalų dekodavimas siekia atkurti natūralesnį bendravimą.
Naujas darbas ypač reikšmingas dėl ilgalaikio savarankiško naudojimo. Jis parodė, kad šeimos nariai gali išmokti paruošti sistemą, o implantas ir programinė įranga gali veikti tūkstančius valandų realiose situacijose. Tai žingsnis nuo įspūdingos laboratorinės demonstracijos link praktiškos pagalbinės technologijos.
Kokios ribos ir rizikos?
Tyrimas išsamiai aprašo vieno dalyvio patirtį, todėl rezultatai dar negali būti apibendrinti visiems ALS, insultą ar kitą paralyžių patyrusiems žmonėms. Elektrodams implantuoti reikalinga neurochirurginė operacija, turinti infekcijos, kraujavimo ir kitų komplikacijų riziką. Sistemai taip pat reikia individualaus mokymo, priežiūros, patikimos techninės pagalbos ir aiškių duomenų privatumo taisyklių.
Tyrėjai planuoja įtraukti daugiau dalyvių, mažinti įrangos dydį, didinti patvarumą ir gerinti dekodavimo tikslumą. Ateities sistemos turės veikti skirtingomis dienomis ir aplinkomis, prisitaikyti prie smegenų signalų kaitos bei būti finansiškai prieinamos.
Šiandien tokia sąsaja dar nėra įprastas medicinos prietaisas, kurį galima užsisakyti namams. Tačiau ilga realaus gyvenimo patirtis suteikia pagrindo manyti, kad smegenų ir kompiuterio sąsajos gali tapti prasminga komunikacijos alternatyva žmonėms, kurių mąstymas ir kalbos ketinimas išliko, bet raumenys nebeleidžia jų išreikšti.
Rengiant publikaciją naudotos dirbtinio intelekto priemonės. Turinį peržiūrėjo MedNews.lt redakcija. Originalų tekstą rasite čia: originalo nuoroda.
Iliustracija sukurta naudojant dirbtinį intelektą.