Nasze magazyny
Mężczyzna wziął udział w eksperymentalnym projekcie BRAVO (Brain-Computer Interface Restoration Arm and Voice), co tłumaczy wybór pseudonimu mającego zapewnić mu anonimowość. Celem projektu było zaś przetestowanie technologii, która miała posłużyć do opracowania neuroprotezy mowy.
Mężczyzna zgłosił się na ochotnika, mimo że wiązało się to z koniecznością umieszczenia w jego mózgu, w ośrodku mowy, elektrod połączonych z systemem sztucznej inteligencji. Dlaczego się na to zdecydował? Przed 18 laty przeszedł udar pnia mózgu, spowodowany prawdopodobnie pooperacyjnym zakrzepem krwi, a w konsekwencji utracił zdolność mówienia i doznał spastycznego niedowładu czterokończynowego.
Jak sam wyjawił, po udarze mógł porozumiewać się z otoczeniem tylko w jeden sposób: wybierał litery na ekranie za pomocą niewielkich ruchów głowy i wskaźnika przymocowanego do czapki bejsbolowej, co było dla niego i trudne, i męczące.
Postanowił więc wziąć udział w testowaniu urządzenia, opracowanego przez neurochirurga Edwarda F. Changa i jego współpracowników, aby pomóc i sobie, i innym osobom znajdującym się w takiej samej jak on sytuacji.
System porozumiewania się z otoczeniem dla osób dotkniętych paraliżem
Zespół naukowców kierowany przez dr. Changa, badacza związanego z Uniwersytetem Kalifornijskim w San Francisco, od wielu lat dążył do opracowania technologii, która stwarzałaby szansę na swobodne porozumiewanie się z otoczeniem osobom dotkniętym paraliżem i pozbawionym zdolności do komunikacji werbalnej.
Naukowcy nie ustawali w wysiłkach, by stworzyć urządzenie mogące aktywność mózgu zamieniać w czasie rzeczywistym na słowa i zdania, które ukazywałyby się na monitorze. Miał to być system, który po rozpoznaniu elektrycznej aktywności mózgu pacjenta, odpowiadającej poszczególnym słowom z opracowanego wcześniej ich zestawu, wyświetlałby na ekranie to, co pacjent chce powiedzieć.
I udało się! Badania zakończyły się powodzeniem, a całemu przedsięwzięciu patronował Narodowy Instytut Głuchoty i Innych Zaburzeń Komunikacyjnych (NIDCD - National Institute on Deafness and Other Communication Disorders), działający w ramach amerykańskiego Narodowego Instytutu Zdrowia (NIH - National Institutes of Health)1.
Pisanie na komputerze za pomocą myśli?
Wszczepienie ochotnikowi elektrod, połączone z zastosowaniem algorytmów sztucznej inteligencji do interpretowania wzorców aktywności obszarów mózgu zaangażowanych w powstawanie mowy, umożliwiło naukowcom rozpoczęcie szkolenia systemu w zakresie rozpoznawania 50 słów, które uznano za niezbędne do porozumiewania się z otoczeniem na podstawowym poziomie.
Polegało to na tym, że podczas każdej sesji szkoleniowej BRAVO1 próbował wypowiedzieć wyświetlane na monitorze słowa i złożone z nich zdania, a elektrody rejestrowały aktywność mózgu związaną z każdą próbą i przesyłały odpowiednie informacje do komputera1. W ciągu 48 sesji zarejestrowano 22 godziny aktywności korowej
Do rozpoznawania wzorców aktywności mózgu i kojarzenia ich ze słowami, które próbował wypowiedzieć pacjent, wykorzystano tzw. uczenie maszynowe, inaczej - uczenie się maszyn (jest to obszar sztucznej inteligencji poświęcony algorytmom, które poprawiają się automatycznie poprzez doświadczenie).
Naukowcy zastosowali również algorytm, który przewiduje następne słowo w sekwencji (na podstawie wzorca użycia słów w języku angielskim)2. Zapewniło to funkcję autokorekty, taką jak używana na przykład w oprogramowaniu służącym do wysyłania SMS-ów.
Nowa technologia ma przełomowe znaczenie, ponieważ daje nadzieję na poprawę jakości życia osobom cierpiących na anartrię i stwardnienie zanikowe boczne.
Tekst na monitorze, będący wynikiem zamieniania fal mózgowych na słowa, jest wyświetlany w czasie rzeczywistym, a to umożliwia prowadzenie dialogu.
Zespół dr. Changa pracuje obecnie nad zwiększeniem zasobu słów wykorzystywanych przez neuroprotezę mowy i tempa, w jakim fale mózgowe mogą być przez nią dekodowane i przekształcane w zdania. Planowane jest również przeprowadzenie badań kontrolnych z większą liczbą uczestników.
- https://www.nih.gov/news-events/nih-research-matters/device-allows-paralyzed-man-communicate-words?msclkid=d2c1de60b45d11ec83980b070cb2ce7a
- https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2027540?query=featured_home
