Nova tehnologija mogla bi pomoći ljudima s paralizom da ponovno govore
Znanstvenici su blizu osmišljavanja tehnologije koja koristi naredbe za kodiranje mozga i kontrolu mišića kako bi ljudima koji su izgubili moć govora uslijed paralize omogućila ponovni razgovor.
Ljudi koji ne mogu govoriti zbog paralize, uskoro će moći ponovno naučiti vještinu.Nedavno istraživanje koje je vodilo Sveučilište Northwestern u Evanstonu u državi IL utvrdilo je da mozak stvara zvukove govora na sličan način na koji kontrolira pokrete ruku i ruku.
Otkriće približava dan kada će paralizirani ljudi - poput osoba s "zaključanim sindromom" - moći govoriti kroz "sučelje mozak-stroj", samo pokušavajući izgovoriti riječi.
Rad o djelu sada se nalazi u Časopis za neuroznanost.
Tim predviđa tehnologiju koristeći mozak vlastito kodiranje zvukova zajedno s naredbama koje kontroliraju mišiće na usnama, jeziku, nepcu i glasovnom okviru kako bi ih proizveli.
‘Intuitivniji’ od Hawkingove tehnologije
Autori objašnjavaju da bi takav sustav bio "intuitivniji" od onog koji je koristio poznati fizičar Stephen Hawking, koji je umro početkom ove godine u 76. godini.
Hawking je imao rijetku bolest zvanu amiotrofična lateralna skleroza zbog koje je većinu svog života bio paraliziran i nije mogao prirodno govoriti.
Međutim, zahvaljujući računalnom sučelju kojim je mogao upravljati pomicanjem obraza, mogao je pisati riječi i rečenice koje je sintetizator govora zatim pročitao.
Iako metoda obavlja posao, ona je spora i mukotrpna. To nije artikuliranje govora koji mozak kodira i šalje mišićima koji proizvode zvukove.
Umjesto toga, zahtijeva da osoba prođe kroz postupak koji je sličniji pisanju; moraju razmišljati, na primjer, o pisanom obliku riječi i rečenica koje žele artikulirati, a ne samo o svojim zvukovima.
‘Fonemi i artikulacijske geste’
Studija slijedi model govorne produkcije koji se sastoji iz dva dijela: formuliranje fonema i "artikulacijske geste".
Prva je hijerarhijski postupak raščlanjivanja rečenica, fraza, riječi i slogova na pojedinačne zvukove ili foneme. Druga je njihova proizvodnja kroz kontrolu mišića koji artikuliraju vokalni trakt. Do ovog rada nije bilo poznato kako ih mozak zapravo planira i predstavlja.
"Pretpostavili smo", napominje viši autor studije dr. Marc W. Slutzky, izvanredni profesor neurologije i fiziologije, "govorna motorička područja mozga imala bi sličnu organizaciju kao naoružanje motornih područja mozga."
Dalje objašnjava da su identificirali dva područja mozga koja su uključena u proizvodnju govora, izvještavajući: „Precentralni korteks predstavljao je geste u većoj mjeri od fonema. Donji frontalni korteks, koji je govorno područje više razine, predstavljao je i foneme i geste. "
On i njegovi kolege otkrili su dok su proučavali moždanu aktivnost kod ljudi s elektrodama ugrađenim u mozak dok su bili podvrgnuti operaciji uklanjanja tumora. Pacijenti su tijekom operacije morali biti pri svijesti jer su morali čitati riječi s ekrana.
Autori objašnjavaju:
"Ova otkrića sugeriraju da proizvodnja govora dijeli sličnu kritičnu organizacijsku strukturu s kretanjem ostalih dijelova tijela."
"To ima važne implikacije", zaključuju oni, "kako za naše razumijevanje proizvodnje govora, tako i za dizajn sučelja mozak-stroj za obnavljanje komunikacije ljudima koji ne mogu govoriti."
Na temelju njihovih rezultata sada planiraju izgraditi algoritam sučelja mozak-stroj koji će, uz dekodiranje gesta, također moći oblikovati riječi kombinirajući ih.