University of California forskar om konverteringsmetoden cerebral pulser per text. Ett speciellt implantat materialiserar ord på skärmen, baserat på hjärnaktiviteten hos en person som inte har talat på mer än 15 år efter en stroke.
Mannen förblev nästan förlamad efter stroken. Innan dess använde han många andra sätt att kommunicera, till exempel en pekare fäst på hans basebollkeps, som han använde för att trycka på bokstäver på en pekskärm. Effektivt, men långsamt. Därför anmälde mannen sig frivilligt att delta i kliniska prövningar av en forskargrupp vid University of California. Hittills har hjärn-till-text-systemet bara använts under forskningssessioner, men mannen hoppas att allt eftersom tekniken utvecklas kan det användas i vardagen.
I en pilotstudie sträcktes ett tunt, flexibelt elektrodnät över ytan av en frivilligs hjärna, vilket registrerade neurala signaler och skickade dem till en talkodare. Han översatte signalerna till de ord som personen hade för avsikt att säga. Det är första gången som en förlamad person som inte kunde tala använde neuroteknik för att översätta hela ord, inte bara bokstäver.
Under de senaste två decennierna har neuroprotetik kommit långt. De mest avancerade är hörselimplantat som ansluter till innerörat eller direkt till den auditiva hjärnstammen. Det bedrivs avsevärd forskning kring retinala implantat och hjärnimplantat för synen och det görs ansträngningar för att ge personer med armproteser beröringssinne. Dessa sensoriska proteser tar emot information från omvärlden och omvandlar den till elektriska signaler som skickas till hjärnans bearbetningscentra.
Också intressant:
Den motsatta typen av neuroprotetik registrerar hjärnaktivitet och omvandlar den till signaler som styr något i omvärlden, till exempel en robotarm, en videospelskontroller eller en markör på en datorskärm. För att göra detta placeras implantatet vanligtvis i den motoriska cortex, den del av hjärnan som styr rörelsen. Sedan föreställer sig användaren vissa fysiska åtgärder för att styra markören som rör sig på det virtuella tangentbordet.
Forskargruppen som utvecklar den nya typen av implantat fokuserar på de delar av hjärnans motoriska cortex som skickar motoriska kommandon till musklerna i ansiktet, svalget, munnen och tungan. Forskare använder elektrokortikografi (EKG), när elektroderna inte penetrerar hjärnan, utan ligger på dess yta. Detta system hjälpte till att matcha neurala mönster med röströrelser.
Forskare använder också prestationer artificiell intelligens. Den insamlade informationen om neural aktivitet och talkinematik matas in i ett neuralt nätverk, och sedan hittar en maskininlärningsalgoritm mönster i sambanden mellan dessa två datamängder. Det vill säga att kopplingen mellan neural aktivitet och det producerade språket etableras, och denna modell används för att skapa datorspråk eller text. Men för att arbeta med förlamade människor var metodiken tvungen att förbättras, och forskarna använde maskininlärning och delade upp uppgiften i två steg. Först översätter avkodaren signaler från hjärnan till motsvarande rörelser av musklerna i röstkanalen, och omvandlar sedan dessa rörelser till syntetiserat tal eller text.
Studien genomförs från 2021, och två förlamade frivilliga deltar i den, och forskare observerar strukturen i deras hjärnor. Innan dess genomgick de ett implantationsförfarande: först tog kirurgen bort en liten del av skallen och placerade sedan försiktigt en flexibel EKG-matris på ytan av hjärnbarken. Därefter fästs en liten port på skallbenet och går ut genom en separat öppning i hårbotten. För närvarande krävs denna port eftersom den ansluts till externa ledningar för att överföra data från elektroderna, men forskarna hoppas kunna göra systemet trådlöst i framtiden.
Du kan hjälpa Ukraina att slåss mot de ryska inkräktarna. Det bästa sättet att göra detta är att donera medel till Ukrainas väpnade styrkor genom Rädda liv eller via den officiella sidan NBU.
Också intressant: