νέα

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Εστίαση σε

Tencent Technology News, 16 Αυγούστου, σύμφωνα με αναφορές ξένων μέσων, σε ένα πείραμα που ξεπέρασε τις προσδοκίες, οι γιατροί εμφύτευσαν μια συσκευή διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή στον εγκέφαλο του Harrell, ενός ασθενούς με ALS, και κατέγραψαν με επιτυχία αυτό που προσπαθούσε να εκφράσει πρόθεση. Η προηγμένη τεχνολογία τεχνητής νοημοσύνης χρησιμοποιήθηκε στη συνέχεια για να δημιουργήσει μια έξοδο που ήταν εξαιρετικά κοντά στην αρχική φωνή του Harrell, ένα επίτευγμα που έφερε νέα ελπίδα σε ασθενείς με διαταραχές της ομιλίας.

Τα εγκεφαλικά εμφυτεύματα προσφέρουν ελπίδα σε άτομα με ALS που χάνουν την ικανότητά τους να μιλούν

Η αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση (ALS), επίσης γνωστή ως αμυοτροφική πλευρική σκλήρυνση, επηρεάζει τα νευρικά κύτταρα που ελέγχουν την κίνηση σε όλο το σώμα. Η ασθένεια προκαλεί στους ασθενείς να χάνουν σταδιακά την ικανότητα να στέκονται, να περπατούν και να χρησιμοποιούν τα άκρα τους. Μερικές φορές μπορεί επίσης να προκαλέσει στους ασθενείς να χάσουν τον έλεγχο των μυών που χρησιμοποιούνται για την ομιλία, και επομένως την ικανότητα να επικοινωνούν προφορικά.

Όταν ο Κέισι Χάρελ προσβλήθηκε από ALS πριν από τέσσερα χρόνια, έχασε σταδιακά την ικανότητα να αλληλεπιδρά στενά με τη γυναίκα και την κόρη του - από το να περπατά με τη γυναίκα του, να κρατά την κόρη του στην αγκαλιά του, μέχρι απλά να γυρίζει τις σελίδες ενός βιβλίου. Η σύζυγός του, Λεβάνα Σάξον, περιέγραψε την ασθένεια ως «κλέφτη τη νύχτα», που του έκλεψε σιωπηλά τα πάντα.

Για τον 46χρονο τότε Χάρελ, τίποτα δεν ήταν πιο σπαρακτικό από το να χάσει την ικανότητα να μιλάει. Πριν από αυτό, τραγούδησε για την κόρη του μια τελευταία ζεστή παιδική στιχομυθία πριν από τον ύπνο και κυκλοφόρησε τα κλασικά της Whitney Houston για τελευταία φορά στο καραόκε. Ολοκλήρωσα την τελευταία μου ανεξάρτητη παρουσίαση στο Zoom στην καριέρα μου ως ακτιβιστής για το κλίμα.

Ωστόσο, υπήρξε μια ξαφνική στροφή προς το καλύτερο τον περασμένο Ιούλιο. Μια ομάδα γιατρών στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Ντέιβις, εμφύτευσε χειρουργικά ηλεκτρόδια στον εγκέφαλο του Χάρελ για να αποκωδικοποιήσει τις σκέψεις του και να αποκαταστήσει την ικανότητά του να επικοινωνεί προφορικά. Η κίνηση τον καθιστά το πιο πρόσφατο θέμα δοκιμής σε ένα επιστημονικό πεδίο αιχμής που προσελκύει μια σειρά από καλά χρηματοδοτούμενες εταιρείες, συμπεριλαμβανομένης της Neuralink του Elon Musk, που εργάζονται μαζί για να συνδέσουν τον ανθρώπινο εγκέφαλο απευθείας με τους υπολογιστές.

Σε μια ενθαρρυντική έκθεση που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο New England Journal of Medicine, οι ερευνητές σημειώνουν ότι τα πειραματικά αποτελέσματα του Harrell ξεπέρασαν κατά πολύ τις προσδοκίες, θέτοντας ένα νέο πρότυπο για εμφυτεύσιμους αποκωδικοποιητές ομιλίας και υπογραμμίζοντας τα οφέλη τέτοιων συσκευών για διαταραχές ομιλίας.

Αν και ο Έντουαρντ Τσανγκ, ειδικός στη νευροχειρουργική στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Σαν Φρανσίσκο, δεν συμμετείχε άμεσα στη θεραπεία του Χάρελ, ως πρωτοπόρος στον τομέα των φωνητικών εμφυτευμάτων, θρηνούσε: «Αυτή είναι αναμφίβολα μια συναρπαστική εξέλιξη». Πριν από λίγα χρόνια, αυτό το είδος τεχνολογίας ήταν ακόμα απλώς μια φαντασία επιστημονικής φαντασίας, αλλά τώρα "επανάληψη και βελτιωθεί γρήγορα μέρα με τη μέρα".

Μπορεί να αναγνωρίσει 6.000 λέξεις με ακρίβεια 97,5%

Η ομάδα θεραπείας εμφύτευσε τέσσερις συστοιχίες ηλεκτροδίων, που μοιάζουν με μικροσκοπικές πλάκες νυχιών, στον εγκεφαλικό φλοιό του Χάρελ. Κάθε φορά που ο Χάρελ επιχειρεί να παράγει έναν ήχο μέσω λεπτών κινήσεων των χειλιών, της γνάθου και της γλώσσας του, οι 64 άκρες σε κάθε συστοιχία καταγράφουν με ακρίβεια τους παλμούς ηλεκτρικού σήματος από τους νευρώνες για να παρέχουν υποστήριξη για την αποκωδικοποίηση της πρόθεσής του.

Τρεις εβδομάδες μετά τη χειρουργική επέμβαση, μια ομάδα επιστημόνων συγκεντρώθηκε στο σαλόνι του Χάρελ στο Όκλαντ της Καλιφόρνια, για να πραγματοποιήσει μια άνευ προηγουμένου "τελετή προσθήκης" - συνδέοντας απρόσκοπτα τα ευαίσθητα εμφυτεύματα με μια σειρά από υπολογιστές υψηλής τεχνολογίας χρησιμοποιώντας έξυπνα καλώδια συνδέεται με δύο μεταλλικούς πυλώνες που εκτείνονται από το κρανίο του Χάρελ.

Μετά από μια σύντομη εκπαίδευση στον υπολογιστή, το σύστημα κατέκτησε γρήγορα τα μοτίβα ομιλίας του Χάρελ και το εμφύτευμα διέπρεψε αμέσως σε μια δοκιμή 50 λέξεων, καταγράφοντας και αναλύοντας τις προθέσεις του με ακρίβεια 99,6%.

Αυτό το εκπληκτικό αποτέλεσμα ανάγκασε τους επιστήμονες να επανεξετάσουν την ερευνητική τους πορεία και ακόμη και να εξαλείψουν ένα προκαθορισμένο στάδιο από τη διαδικασία της προκαταρκτικής ανάλυσης. Όταν ο Χάρελ προσπάθησε να ρωτήσει «Τι ωφελεί για πρώτη φορά, αν και η φωνή του έτρεμε από ενθουσιασμό, το χαμόγελό του δεν μπορούσε να κρύψει τα δάκρυα».

Για τους παρατηρητές, οι λέξεις "πώς" και "καλό" στο στόμα του Χάρελ μπορεί να είναι ακόμα ασαφείς, αλλά για τα ηλεκτρόδια που διεισδύουν βαθιά στους νευρώνες του εγκεφάλου του και συνδέονται στενά με αυτούς, αυτές οι λέξεις είναι πολύ σαφείς. Στην οθόνη, λέξη προς λέξη, αντανακλούσε με ακρίβεια τις λέξεις που ήθελε πάντα να εκφράσει βαθιά στην καρδιά του.

Η συσκευή παρακάμπτει έξυπνα τους περιορισμένους από την ασθένεια μυς του προσώπου του Harrell και αντ 'αυτού χτυπά απευθείας στον κινητικό φλοιό του, όπου οι λεκτικές εντολές προέρχονται από την πρώτη θέση. Ο Sergey Stavisky, πρωτοπόρος στη νευροεπιστήμη στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, δήλωσε: «Η σημαντική ανακάλυψη είναι να εμφυτευθούν με ακρίβεια πιο εξελιγμένες συστοιχίες στο γλωσσικό κέντρο του εγκεφάλου, επιτυγχάνοντας πρωτοφανή ακρίβεια».

Την επόμενη μέρα, το σύστημα έδειξε την εκπληκτική του ικανότητα, όντας σε θέση να αναγνωρίσει περισσότερες από 125.000 λέξεις με ακρίβεια 90%, και για πρώτη φορά κατασκεύασε με επιτυχία μια πρόταση που ο Χάρελ σκεφτόταν και εξέφραζε εντελώς αυτόνομα. Το ακόμα πιο εκπληκτικό είναι ότι αυτές οι προτάσεις μεταφέρονται με φωνή που είναι παρόμοια με τη φωνή του Χάρελ, χάρη στη σε βάθος προσομοίωση της ερευνητικής ομάδας και την αποκατάσταση των χαρακτηριστικών της ομιλίας του πριν από την ασθένεια χρησιμοποιώντας συνεντεύξεις podcast και παλιές ηχογραφήσεις.

«Ψάχνω για ένα γατόπαρδο», είπε κάποτε ο Χάρελ κατά τη διάρκεια ενός δικτύου κλινικών δοκιμών με επικεφαλής τον Δρ. Λι Χόχμπεργκ, έναν νευροεπιστήμονα στο Πανεπιστήμιο Μπράουν και στο Τμήμα Βετεράνων Η έκφραση ήταν η δεύτερη αυθόρμητη εκφώνησή του και η μοναδικότητά του οδήγησαν ακόμη και την ερευνητική ομάδα να επανεξετάσει το βίντεο, το οποίο τελικά επιβεβαιώθηκε ότι ήταν μια λεπτή απόκλιση στη διαδικασία αποκωδικοποίησης.

Ωστόσο, αυτή η απροσδόκητη φράση "Ψάχνω για ένα τσιτάχ" έστειλε αθόρυβα ένα σημαντικό μήνυμα στον γιατρό στο δωμάτιο: το εμφύτευμα μπόρεσε να συλλάβει τα πιο εξατομικευμένα γλωσσικά κομμάτια του Harrell - αποδείχθηκε ότι ήταν η κόρη του Aya (Aya) μόλις επέστρεψε στο σπίτι αφού έγινε τσιτάχ, εμπνέοντας την επιθυμία του πατέρα της να συμμετάσχει στις παιδικές της φαντασιώσεις. Στη συνέχεια, ο Χάρελ συνέχισε: «Αγαπημένη κόρη μου, περίμενα αυτή τη στιγμή πάρα πολύ καιρό».

Καθώς οι επιστήμονες συνεχίζουν να εκπαιδεύουν και να βελτιστοποιούν το σύστημα, η ικανότητά του να αναγνωρίζει τη φωνή του Χάρελ γίνεται ολοένα και πιο εξαιρετική. Η έρευνα δείχνει ότι σε μια περίοδο οκτώ μηνών, ο Harrell μίλησε με επιτυχία σχεδόν 6.000 μοναδικές λέξεις, ενώ η συσκευή διατήρησε ποσοστό ακρίβειας 97,5%, που ξεπέρασε την απόδοση πολλών εφαρμογών μεταγραφής φωνής smartphone Σε σύγκριση με προηγούμενες έρευνες, πέτυχε μια ποιοτική πήδημα. Σε προηγούμενες μελέτες, η ακρίβεια αναγνώρισης του εμφυτεύματος ήταν μόνο περίπου 75%, που σημαίνει ότι μία στις τέσσερις λέξεις θα μπορούσε να παρεξηγηθεί.

Το ChatGPT παρέχει βοήθεια και ο τρόπος ομιλίας γίνεται πιο επίσημος

Αν και συσκευές όπως το Neuralink μπορούν να βοηθήσουν στον έλεγχο του δρομέα, το εμφύτευμα του Harrell τον οδήγησε σε ένα ευρύτερο και πιο περίπλοκο επίπεδο γλωσσικής επικοινωνίας. Ο Δρ Ντέιβιντ Μπράντμαν, νευροχειρουργός που έκανε τη χειρουργική επέμβαση του Χάρελ, είπε: "Αυτή η τεχνολογία έχει εξελιχθεί από επιστημονική επίδειξη σε καθημερινό εργαλείο που επιτρέπει στον Κέισι (Χάρελ) να επικοινωνεί ομαλά κάθε μέρα. Συζητήσεις με φίλους και οικογένεια."

Αυτό το άλμα οφείλεται εν μέρει σεChatGPTκαι άλλη βοήθεια από προηγμένα μοντέλα γλώσσας τεχνητής νοημοσύνης. Το εμφύτευμα του Harrell μπορεί να συλλάβει άμεσα τη δραστηριότητα των νευρώνων και να μετατρέψει με ακρίβεια τα μοτίβα βολής σε φωνήεντα και σύμφωνα.

Σε μια πρόσφατη συνέντευξή του, ο Χάρελ έδειξε αυτή τη διαδικασία από πρώτο χέρι: Κατά τη διάρκεια μεγάλων παύσεων, ο υπολογιστής έπλεκε τις σκέψεις του σε προτάσεις στη σιωπή, και συντόνιζε τις λέξεις μέσω της οθόνης, οδηγώντας τελικά τον εαυτό του για να κάνει τον ήχο. Ωστόσο, οι αποκωδικοποιημένοι ήχοι του Harrell φαίνονται πιο επίσημοι, λόγω της τάσης του συστήματος να δημιουργεί ολοκληρωμένες προτάσεις. Η ερευνητική ομάδα εργάζεται για τη βελτιστοποίηση του αλγόριθμου τεχνητής νοημοσύνης προκειμένου να καταγράψει και να παρουσιάσει με μεγαλύτερη ακρίβεια τις μοναδικές και ασυνήθιστα χρησιμοποιούμενες φράσεις του Harrell, κάνοντας την επικοινωνία πιο φυσική και ομαλή.

Αυτός ο νέος ρόλος φαινόταν να ξεκλειδώνει τον εαυτό του που ήταν κρυμμένος για πολύ καιρό για τον Χάρελ Αυτός και η σύντροφός του ξαναβρήκαν το γέλιο και μοιράστηκαν τη χαρά της ζωής. Ο Χάρελ είπε βαθιά ότι όπως η εκμάθηση μιας νέας γλώσσας μπορεί να διεγείρει κρυμμένα χαρακτηριστικά της προσωπικότητας, έτσι και ο αποκωδικοποιητής ομιλίας του επέτρεψε να ανακτήσει εκείνα τα στοιχεία προσωπικότητας που είχαν σταδιακά ξεθωριάσει λόγω ασθένειας, ακόμα κι αν είχαν παραμορφωθεί ελαφρώς μεταξύ των ψηφιακών μετατροπών, τότε η αυθεντικότητα παραμένει.

Ανέφερε ότι περιστασιακά η συσκευή αποτύπωνε και αναπαρήγαγε τον παλιό του τόνο εκείνες τις γνωστές λέξεις, όπως «Τι έγινε, που τον έκανε να γελάσει και είπε: «Μου αρέσει αυτή η σκηνή».

Επιπλέον, το εγκεφαλικό εμφύτευμα διεύρυνε επίσης τη διάσταση έκφρασης του Harrell στην επικοινωνία και επίσης επηρέασε την ανατροφοδότηση των λόγων του από τους γύρω του. Τώρα, μπορεί να εκφράσει ελεύθερα την αγάπη του στην πεντάχρονη κόρη του Aya και αυτή η μεταφορά αγάπης την ενθαρρύνει επίσης να ανοιχτεί περισσότερο μαζί του.

Ο Χάρελ αποκάλυψε επίσης ότι το ιατρικό προσωπικό που τον επισκέφτηκε στο παρελθόν συχνά παρεξηγούσε τη διαταραχή της ομιλίας του ως προκληθείσα από διανοητικό ή ακουστικό ελάττωμα, αν και η πραγματικότητα απέχει πολύ από αυτό. Τώρα, όχι μόνο έχουν ξαναρχίσει να επικοινωνούν σε κανονική ένταση, αλλά είναι επίσης πιο ευαίσθητοι και με σεβασμό όταν αγγίζουν. Από αυτή την άποψη, αν και ο Χάρελ ένιωθε αβοήθητος που έπρεπε να υποβληθεί σε χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο με αντάλλαγμα αυτή την αλλαγή, «αλλά επέλεξα να το αφήσω».

Το εμφύτευμα ενέπνευσε επίσης τη λαχτάρα του Χάρελ να επιστρέψει στην κοινωνική ζωή και την επιθυμία του να επανασυνδεθεί με παλιούς φίλους μακριά, φιλίες που είχαν απομακρυνθεί λόγω ανησυχίας και ντροπαλότητας. Αυτή τη φορά, είπε ο Χάρελ, θα «ενωθεί ξανά μαζί τους με τρόπο που είναι αποδεκτός από αυτούς», γεφυρώνοντας έτσι το μακροχρόνιο φράγμα της αφωνίας. «Μου δίδαξε τη συγχώρεση», είπε «ανυπομονώ να τους πω ότι όλα είναι εντάξει και τώρα είναι η ώρα να επανορθώσω.

Στο μέλλον, μπορεί να είναι κατάλληλο για ασθενείς με σοβαρή παράλυση

Υπάρχουν ερωτήματα σχετικά με το εάν το εμφύτευμα θα λειτουργήσει σε ασθενείς με πιο σοβαρή παράλυση. Εξάλλου, ενώ οι γλωσσικές ικανότητες του Χάρελ ήταν κάπως υποβαθμισμένες, δεν χάθηκαν εντελώς, προσθέτοντας στην πολυπλοκότητα της μελέτης.

Επιπλέον, ενώ αυτή η τεχνολογία έχει αποδείξει σημαντική χρησιμότητα, δεν έχει μετριάσει αποτελεσματικά την οικονομική επιβάρυνση που επιβαρύνει τους ασθενείς με ALS και τις οικογένειές τους. Η σύζυγος του Χάρελ αποκάλυψε ότι οι ασφαλιστικές εταιρείες θα κάλυπταν το κόστος της περίθαλψης μόνο εάν ο ασθενής λάμβανε περίθαλψη σε ξενώνα ή σταματούσε να εργάζεται και πληρούσε τις προϋποθέσεις για το Medicaid, μια κατάσταση που αναμφίβολα επιδείνωσε την απογοήτευση άλλων ασθενών να παραιτηθούν από θεραπείες που παρατείνουν τη ζωή τους.

Η Melanie Fried-Oken, καθηγήτρια νευρολογίας στο Πανεπιστήμιο Υγείας και Επιστήμης του Όρεγκον, επεσήμανε ότι αυτός ο οικονομικός μηχανισμός είναι που επιδεινώνει ακούσια την τάση εξαθλίωσης των ατόμων με αναπηρία και περιορίζει την πρόσβασή τους και επωφελείται από Ευκαιρίες σε ιατρικές τεχνολογίες αιχμής όπως τα εμφυτεύματα .

Για τον Χάρελ, η ζωή σε έναν κόσμο όπου η τεχνολογία μπορεί να συνδέσει υπολογιστές και εγκεφάλους αλλά δεν μπορεί να λύσει τα πιο πιεστικά οικονομικά προβλήματα είναι μια συναισθηματικά πολύπλοκη εμπειρία. Είπε ωμά: «Νιώθω τυχερός και θυμωμένος ταυτόχρονα!»

Στη συνέντευξη, ο Harrell μίλησε για τη σημαντική βελτίωση της εργασιακής αποτελεσματικότητας και της ανεξαρτησίας μετά την επέμβαση, η οποία όχι μόνο τον έκανε περήφανο, αλλά ενίσχυσε και την αποφασιστικότητά του να βοηθήσει στην προώθηση του εμφυτεύματος. Πριν από την εκκίνηση της συσκευής κάθε πρωί, ο Χάρελ πάντα ελπίζει να ξυπνήσει το σύστημα με μια ειδική δοκιμαστική φράση, συνήθως έναν στίχο θαμμένο βαθιά στην καρδιά του.

Οι επιστήμονες εργάζονται σκληρά για να κάνουν αυτό το όνειρο πραγματικότητα. Πριν από αυτό, ο Harrell προσπάθησε να "ξυπνήσει" το εμφύτευμα σε μια μελωδία τραγουδώντας κάθε μέρα. Πρόσφατα, επέλεξε ένα κλασικό παλιό τραγούδι από ένα συγκρότημα του Σικάγου, ένα από τα οποία του άρεσε ιδιαίτερα, και συχνά απήγγειλε με στοργή στη σύζυγό του: «Αν με αφήσεις τώρα, θα αφαιρέσεις το πιο πολύτιμο κομμάτι της ζωής μου /Χρυσό Ελάφι)