Tisíce lidí každý rok kvůli mrtvici, nehodě či nemoci ztratí schopnost mluvit. Vědci nyní úspěšně vyvinuli zařízení, které by v budoucnu ochrnutým lidem mohlo umožnit plně komunikovat. Informuje o tom server ScienceDaily.
Skupina vědců z University of California San Francisco vytvořila zařízení, které umožnilo muži s těžkou paralýzou komunikovat ve větách, a to na základě signálů z mozku do hlasového traktu.
„Pokud je nám známo, jedná se o první úspěšnou ukázku přímého dekódování celých slov z mozkové činnosti někoho, kdo je ochrnutý a neumí mluvit,“ uvedl neurochirurg Edward Chang.
Dřívější studie se spíše zaměřovaly na signály pro pohyb ruky. Chang nicméně poznamenal, že přístupy založené na psaní a ovládání kurzoru jsou podstatně pomalejší a pracnější. „Řečí běžně komunikujeme informace velmi vysokou rychlostí, až 150 nebo 200 slov za minutu,“ dodal.
Vědcům k výzkumu posloužila data, která získali od pacientů z centra pro epilepsii. Pacienti, kteří uměli normálně mluvit, si dobrovolně nechali analyzovat mozkové záznamy týkající se aktivity spojené s řečí.
Bylo ovšem otázkou, jestli nálezy spojené s lidmi, kteří mohou mluvit, budou aplikovatelné u osob, jejichž hlasový trakt je paralyzován.
Nebylo také jisté, zdali signály ovládající hlasový trakt byly stále neporušené u lidí, kteří již mnoho let nebyli schopni hýbat svaly důležitými pro hlas.
„Naše modely se potřebovaly naučit mapovat mezi složitými vzory mozkové aktivity a zamýšlenou řečí,“ uvedl jeden z autorů studie David Moses.
Prvním účastníkem studie byl více než 15 let ochrnutý muž
Prvním účastníkem studie se stal muž, u kterého před více než 15 lety došlo k vážnému poškození spojení mezi jeho mozkem, hlasovým traktem a končetinami.
Muž spolu s vědci pracoval na vytvoření slovní zásoby obsahující 50 slov. Vybraná slova jako „rodina“ a „dobrý“ stačila k vytvoření stovek vět použitelných v každodenním životě. Tým vědců dokázal slova rozpoznat z mozkové činnosti pomocí počítačových algoritmů.
Účastník se pokoušel mluvit, přičemž systém rozlišoval vzorce v mozkové aktivitě a určil, která slova se muž snaží říci. Na obrazovce se pak objevil výsledek.
Vědci zjistili, že zařízení dokázalo dekódovat slova z mozkové aktivity rychlostí až 18 slov za minutu, a to s přesností 93 %.
„Byli jsme nadšení, když jsme viděli přesné dekódování různých smysluplných vět. Ukázali jsme, že je skutečně možné usnadnit komunikaci tímto způsobem a že to má potenciál pro použití v konverzačním prostředí,“ dodal Moses.
Do budoucna chtějí vědci do studie přizvat další účastníky, zvýšit slovní zásobu a rychlost.
