Technologia czyta myśli z dokładnością do 0,025 sekundy. Nowy implant przebija rozwiązanie Muska

Dzięki rozwojowi implantów umożliwiających powstanie interfejsów komputer-mózg dla wielu osób coraz łatwiejsze staje się porozumiewanie ze światem. Tłumaczenie aktywności neuronalnej na tekst i mowę nie odbywa się jednak w stu procentach płynnie. Największą przeszkodą takiej komunikacji jest jej tempo oraz ograniczenie zasobu językowego, w jakim ktoś może się porozumiewać. Do tego w przypadku narzędzi imitujących mowę często pominięte zostają te aspekty, które naszą mowę definiują, jak akcent, intonacja czy prędkość mowy. Okazuje się jednak, że jest szansa na zmianę tego stanu.
Technologia czyta myśli z dokładnością do 0,025 sekundy. Nowy implant przebija rozwiązanie Muska

Ludzki mózg inspiruje naukowców od lat. W ostatnich latach jego mariaż z technologiami najczęściej kojarzy się z krzykliwymi działaniami firmy Neuralink założonej przez Elona Muska albo z próbami odtworzenia mózgu na komputerach. W erze AI dochodzi też kontekst stworzenia rozwiązań, które zachowują się niczym ludzie. To wszystko może przybliżyć nas do lepszego zrozumienia naszego mózgu, ale także i lepszego sprzężenia z technologią. Do tego jednak jeszcze trochę czasu.

Naukowcy skupiają się przede wszystkim na łączeniu ludzi z interfejsami komputerowymi po to, by ci odzyskiwali część swojej sprawności. Wspomniane wcześniej Neuralink sprawiło, że dzięki AI pacjent z SLA mógł mówić. To jednak tylko pierwszy krok do naturalnej komunikacji, jaką technologia jedynie próbuje odwzorować. Dla osób, które cierpią chociażby z powodu stwardnienia zanikowego bocznego, mówienie staje się niemożliwe. I mimo, że charakterystyczny syntezator mowy, z jakiego korzystał Stephen Hawking, z pewnością pomógł naukowcowi w funkcjonowaniu, to miał swoje braki i sprawy trzeba popchnąć do przodu. Wiedzą o tym uczeni z Uniwersytetu Kalifornii w Davis.

Implant w mózgu pozwala nie tylko w odzyskaniu mowy, ale jej stylu

Pod przewodnictwem inżynierki neuroprotetycznej Maitreyee Wairagkar udało się stworzyć rozwiązanie, które rozumie nie tylko to, co człowiek chce przekazać, ale i w jaki sposób by to zrobił. Aby opracować dobre narzędzie, trzeba było pokonać kilka przeszkód, z jakimi borykają się inne interfejsy komputer-mózg. Po pierwsze: naukowcy musieli wyjść poza standardowe myślenie konwertujące sygnały z mózgu na tekst. Skuteczność takich rozwiązań w przeszłości była niewielka. Francis R. Willett tworzący wcześniej podobne narzędzia przyznał w rozmowie z Ars Technica, że narzędzie tłumaczące myśli na tekst osiągnęło około 75% skuteczności.

implant komputer mózg
Implant komputer-mózg

To z jednej strony sporo, a z drugiej w zdaniu z dwunastoma słowami oznacza to trzy błędne słowa – wystarczająco, by zachwiać kontekst lub znaczenie. Oznacza to, że trzeba było zupełnie nowego rozwiązania i pomyślenia o tłumaczeniu myśli na mowę jak o rozmowie telefonicznej. Powstał więc eksperymentalny, medyczny implant, który rejestruje treści w zakręcie przedśrodkowym bocznym – obszarze odpowiedzialnym za formułowanie mowy. Składają się na niego cztery rzędy mikroelektrod i nowy algorytm. Jego zadaniem jest mapowanie aktywności wraz z przypisaniem jej do konkretnych momentów czasowych.

Jak szybki jest nowy interfejs i jego translator? Na tyle szybki, by wypowiedź pojawiała się z opóźnieniem około 1/40 sekundy. W dodatku technologia pozwala pacjentowi na używanie nowych słów, które nie znajdują się w oprogramowaniu oraz do używania zapełniaczy bez zakłóceń. Większym problemem okazała się umiejętność syntezowania tonu i sposobu wypowiedzi. Słuchacze potrafili zrozumieć blisko 60% zsyntezowanych słów, ale to i tak znaczący progres względem codzienności pacjenta, w której zrozumienie jego mowy sięga zaledwie 4% bez interfejsu.

Rozwiązanie przejdzie przez testy kliniczne

Interfejsy komputer-mózg na ten moment są dość inwazyjne, co widać po zdjęciach, jednak największą niewiadomą jest stabilność ich pracy oraz długotrwałe efekty na tkankę mózgu. Jednocześnie dla ludzi z paraliżem oraz innymi przypadłościami odbierającymi mowę, takie rozwiązania dają niepowtarzalną szansę na obecność w społeczeństwie na zbliżonych zasadach do większości ludzi.

Naukowcy podkreślają, że choć pierwsze wyniki badań są obiecujące, jest to jedynie wczesny etap rozwoju tej technologii. Ponadto rezultat zaprezentowano w przypadku jednej osoby ze stwardnieniem zanikowym bocznym. Istnieją też i dobre wieści. 46-letni pacjent otrzymał 256 mikroelektrod i nie jest to system skomplikowany bardziej niż dotychczas stosowane do konwertowania myśli na tekst. Teraz naukowcy wnioskują o wykonanie testów z interfejsem posiadającym 1600 neuronów, który mógłby osiągnąć lepsze wyniki w codziennej komunikacji.