νέα

Σημαντική πρόοδος στη διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή! Τα ηλεκτρόδια εμφυτεύονται στο εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου και συνδέονται με τον υπολογιστή μιμείται ήχους και ο ασθενής μπορεί να «μιλήσει».

2024-08-16

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Μια τελευταία μελέτη δείχνει ότι με την υποστήριξη της τεχνολογίας τεχνητής νοημοσύνης, η τεχνολογία διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή έχει σημειώσει σημαντική πρόοδο.

Γιατροί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, εμφύτευσαν ηλεκτρόδια στο εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου του ασθενή με αμυοτροφική πλάγια σκλήρυνση (ALS) Casey Harrell για να αποκρυπτογραφήσουν τι προσπαθεί να πει. Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι τα αποτελέσματα της θεραπείας ξεπέρασαν τις προσδοκίες, θέτοντας ένα νέο σημείο αναφοράς για τους εμφυτευμένους αποκωδικοποιητές ομιλίας και επιδεικνύοντας τη δυνητική δύναμη αυτών των συσκευών για άτομα με προβλήματα ομιλίας.

Το ALS είναι μια προοδευτική νευροεκφυλιστική νόσος που επηρεάζει το νευρικό σύστημα. Επηρεάζει τα νευρικά κύτταρα (κινητικούς νευρώνες) που ελέγχουν την εκούσια μυϊκή κίνηση, προκαλώντας σταδιακή αποδυνάμωση και ατροφία των μυών, με αποτέλεσμα ο ασθενής να χάσει την ικανότητα να περπατά, να μιλάει, να καταπίνει ακόμα και να αναπνέει. Καθώς η νόσος εξελίσσεται, οι μύες που ελέγχουν την ομιλία και την κατάποση καταστρέφονται σταδιακά, με αποτέλεσμα την αδυναμία και την ατροφία των μυών των χεριών να δυσκολεύουν τους ασθενείς να εκφραστούν με λέξεις, οδηγώντας τελικά σε επιδείνωση της ικανότητας ομιλίας.

Σύμφωνα με δημοσιεύματα των μέσων ενημέρωσης, η ομάδα θεραπείας του Χάρελ εμφύτευσε χειρουργικά τέσσερις συστοιχίες ηλεκτροδίων, που μοιάζουν με μικροσκοπικά κρεβάτια από νύχια, στο εξωτερικό στρώμα του εγκεφάλου του. Αυτός είναι διπλάσιος από τον αριθμό των εμφυτευμάτων γλωσσικής περιοχής που είχαν εμφυτευθεί προηγουμένως σε ασθενείς με ALS σε άλλη μελέτη. Οι 64 ανιχνευτές κάθε συστοιχίας κατέλαβαν ηλεκτρικά σήματα από νευρώνες καθώς ο Χάρελ προσπαθούσε να κινήσει τα χείλη, το σαγόνι και τη γλώσσα του για να μιλήσει.

Τρεις εβδομάδες μετά τη χειρουργική επέμβαση, οι ερευνητές συνέδεσαν επιτυχώς το εμφύτευμα με μια σειρά υπολογιστών μέσω καλωδίων συνδεδεμένων σε δύο μεταλλικούς στύλους στο κρανίο του Χάρελ.

Αφού ο υπολογιστής έμαθε για λίγο την ομιλία του Χάρελ, η συσκευή άρχισε να καταγράφει αυτό που ήθελε να πει σε 50 λέξεις με 99,6 τοις εκατό ακρίβεια.

Οι ερευνητές λένε ότι η συσκευή στην πραγματικότητα παρακάμπτει τη νόσο του Χάρελ, βασιζόμενος όχι στους εξασθενημένους μύες του προσώπου του, αλλά στο τμήμα του κινητικού φλοιού του εγκεφάλου του που αρχικά διατυπώνει οδηγίες για την ομιλία.

«Η βασική καινοτομία είναι να στοχεύσουμε περισσότερες συστοιχίες με μεγάλη ακρίβεια στις περιοχές του εγκεφάλου που μπορούμε να βρούμε που είναι πιο εκφραστικές της γλώσσας», δήλωσε ο Sergey Stavisky, νευροεπιστήμονας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, ο οποίος ηγήθηκε της μελέτης.

Τη δεύτερη ημέρα της δοκιμής, η συσκευή μπόρεσε να καλύψει 125.000 λέξεις με ακρίβεια 90% και για πρώτη φορά δημιούργησε προτάσεις που γράφτηκαν από τον ίδιο τον Χάρελ. Επιπλέον, η συσκευή έλεγε τις προτάσεις με φωνή που έμοιαζε πολύ με τη δική του: Χρησιμοποιώντας συνεντεύξεις podcast και άλλες παλιές ηχογραφήσεις, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν την τεχνητή νοημοσύνη για να μιμηθούν βαθιά τη φωνή του Χάρελ προτού αρρωστήσει.

Καθώς οι ερευνητές συνέχισαν να εκπαιδεύουν τη συσκευή ώστε να αναγνωρίζει τη φωνή του, γινόταν όλο και καλύτερη.Η μελέτη αναφέρει ότι σε διάστημα οκτώ μηνών, ο Χάρελ πρόφερε σχεδόν 6.000 διαφορετικές λέξεις. Η ακρίβεια της συσκευής παραμένει στο 97,5%.

Αυτή η βαθμολογία υπερβαίνει την ακρίβεια πολλών εφαρμογών τηλεφώνου που μεταγράφουν ομιλία. Σηματοδοτεί επίσης μια βελτίωση σε σχέση με προηγούμενες μελέτες, στις οποίες το εμφύτευμα ήταν περίπου 75% ακριβές, με μία στις τέσσερις λέξεις πιθανόν να παρεξηγηθεί.

Και, σε αντίθεση με τη συσκευή Neuralink της διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή του Μασκ που βοηθά τους ανθρώπους να μετακινούν τον κέρσορα σε μια οθόνη, το εμφύτευμα του Χάρελ του επιτρέπει να εξερευνήσει απείρως μεγαλύτερες και πιο σύνθετες περιοχές ομιλίας, κάτι για το οποίο οι ασθενείς μπορούν να χρησιμοποιούν καθημερινά επικοινωνία με την οικογένεια και τους φίλους.

Οι ερευνητές λένε ότι αυτό το επίτευγμα οφείλεται εν μέρει στα μοντέλα τεχνητής νοημοσύνης που χρησιμοποιούνται σε γλωσσικά εργαλεία όπως το ChatGPT.Σε κάθε δεδομένη στιγμή, το εμφύτευμα του Χάρελ αναλαμβάνει τη δραστηριότητα μιας ομάδας νευρώνων, μεταφράζοντας τα μοτίβα πυροδότησης τους σε ηχητικές μονάδες φωνηέντων ή συμφώνων. Στη συνέχεια, ο υπολογιστής συγκεντρώνει μια σειρά τέτοιων ήχων σε μια λέξη και μια σειρά λέξεων σε μια πρόταση, επιλέγοντας την έξοδο που πιστεύουν ότι είναι πιο πιθανό να ταιριάζει με αυτό που προσπαθεί να πει ο Χάρελ.

Ωστόσο, δεν είναι σαφές εάν τα ίδια εμφυτεύματα θα ήταν εξίσου χρήσιμα σε ασθενείς με πιο σοβαρή παράλυση. Διότι, αν και η ικανότητα ομιλίας του Χάρελ έχει επιδεινωθεί, δεν έχει εξαφανιστεί. Επιπλέον, αν και αυτό το σύνολο τεχνολογίας έχει σημαντικά αποτελέσματα, είναι ακριβό και δεν μπορεί να καλυφθεί από τις περισσότερες ασφάλειες, καθιστώντας το απρόσιτο για τους απλούς ανθρώπους.