Hangképzés agyimplantátummal

Egyre több kutatásról hallani, melyek különböző szerveinket keltik életre pusztán agyhullámaink segítségével. Amerikai kutatók most egy elektróda implantátumról számoltak be, ami lehetővé teszi, hogy egy beszéd szintetizátoron keresztül gondolatainkkal képezzünk hangokat.

A kutatás a teljes egészében lebénult, ezáltal a hagyományos hangképzésre képtelen embereknek nyújt majd segítséget. A kutatást vezető Frank Guenther a Boston Egyetemen egy locked-in szindrómában szenvedő beteggel dolgozott. Ez a paralízis legsúlyosabb formája, az egyén saját teste foglyává válik, szinte teljesen lebénul, gyakran csak szemhéjait tudja mozgatni, miközben teljes egészében öntudatánál van. (Ezt a betegséget dolgozta fel nemrég a Szkafander és pillangó .)

A kutatóknak először meg kellett állapítaniuk képes-e a szindrómában szenvedő alany agya ugyanolyan beszédjeleket produkálni, mint egy egészséges társáé. Ennek érdekében funkcionális mágneses rezonancia alapú képalkotással (fMRI) letapogatták az agyát miközben megpróbált adott magánhangzókat kiejteni. A kutatók nagy megelégedésére a jelek megegyeztek, így a következő lépés egy elektróda beültetése volt a páciens agyának beszédképzési területére.

A duluthi Neural Signals cég idegtudósa, Philip Kennedy által tervezett elektróda különbözik az agy-számítógép interfészeknél alkalmazottaktól, utóbbiakat ugyanis az esetek többségében a koponyához csatlakoztatják, nem közvetlenül az agy adott területére. Ennek következtében az elektródák elmozdulhatnak, megnehezítve, hogy az interfész időről-időre ugyanazoktól a neuronoktól rögzítse a jeleket, illetve hogy több hónapon át a helyükön maradjanak az elektródák. A Guenther csapata által alkalmazott elektródát idegsejt növekedést elősegítő faktorokkal itatták át, ami elősegíti a neuronok növekedését az elektróda körül, rögzítve azt az adott helyen. Az elektróda beültetését követően a kutatók egy immár 15 éve fejlesztés alatt álló számítógépes beszédmodellt használtak az agy jeleinek dekódolásához.

"Eddig a páciensnek három magánhangzót sikerült nagy pontossággal képeznie, mindezt ugyanolyan gyorsan, mint a normál beszéddel" - ismertette eredményeit Guenther a szakterület képviselőinek egy washingtoni szimpóziumon. "A hosszú távú cél, amit 5 éven belül szeretnénk elérni, hogy a szóalkotást is lehetővé tegyük a beszéd interfész segítségével."

A csapat következő feladata, hogy számítógépes dekóderjüket kiképezzék a mássalhangzók felismerésére is, ami elengedhetetlen a szavak és mondatok alkotásához. Reményeik szerint a technika fejlődésével több elektródát is be tudnak ültetni következő páciensükbe, hogy az eddigieknél részletesebb jeleket nyerjenek, illetve az sem kizárt, hogy hamarosan a koponyához való csatlakozás is elég fejletté válik ahhoz, hogy ne kelljen a cél érdekében behatolni az agyba.