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.
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.