Ройтерс

превръщат

С някои подобрения през следващите години може да се разработи клинично жизнеспособно устройство за пациенти със загуба на говор.

Хората, лишени от способността да говорят поради инсулт или друго медицинско състояние, може скоро да имат истинска надежда да си възвърнат гласа благодарение на технологията, която използва мозъчната дейност, за да произведе синтезирана реч, казаха изследователи в сряда.

Учени от Калифорнийския университет в Сан Франциско имплантираха електроди в мозъка на доброволците и декодираха сигнали в мозъчните речеви центрове, за да направят компютърно симулирана версия на техните гласови пътища - устни, челюст, език и ларинкс - за генериране на реч чрез синтезатор.

Тази реч беше предимно разбираема, макар и донякъде неясна, което поражда надежда сред изследователите, че с някои подобрения през следващите години може да се разработи клинично жизнеспособно устройство за пациенти със загуба на говора.

„Бяхме шокирани, когато за първи път чухме резултатите - не можехме да повярваме на ушите си. Беше невероятно вълнуващо, че много от аспектите на реалната реч присъстваха в резултатите от синтезатора “, каза съавторът на изследването и докторантът на UCSF Джош Чартие. „Ясно е, че има още работа, за да стане това по-естествено и разбираемо, но бяхме много впечатлени от това колко много може да се декодира от мозъчната дейност.“

Инсулт, заболявания като церебрална парализа, амиотрофична латерална склероза (ALS), болест на Паркинсон и множествена склероза, мозъчни травми и рак понякога отнемат способността на човек да говори.

Някои хора използват устройства, които проследяват движенията на очите или остатъчните мускули на лицето, за да изписват усилено думи по буква, но създаването на текст или синтезирана реч по този начин е бавно, обикновено не повече от 10 думи в минута. Естествената реч обикновено е от 100 до 150 думи в минута.

Петимата доброволци, всички способни да говорят, получиха възможността да участват, тъй като те бяха пациенти с епилепсия, които вече щяха да бъдат имплантирани временно електроди в мозъка им, за да картографират източника на техните гърчове преди неврохирургия. Бъдещите проучвания ще тестват технологията върху хора, които не могат да говорят.

Доброволците четат на глас, докато се проследява активността в мозъчните области, участващи в езиковото производство. Изследователите разпознават движенията на гласовите пътища, необходими за продуциране на речта, и създават „виртуален гласов тракт“ за всеки участник, който може да бъде контролиран от мозъчната им активност и да произвежда синтезирана реч.

„Всъщност много малко от нас имат реална представа какво се случва в устата ни, когато говорим“, каза неврохирургът Едуард Чанг, старши автор на изследването, публикувано в списание Nature. „Мозъкът превръща тези мисли за това, което искате да кажете, в движения на гласовия тракт и това се опитваме да декодираме.“

Изследователите са постигнали по-голям успех при синтезирането на по-бавни речеви звуци като „sh“ и по-малко успешни при резки звуци като „b“ и „p“. Технологията не работи толкова добре, когато изследователите се опитаха да декодират мозъчната дейност директно в реч, без да използват виртуален гласов тракт.

„Все още работим по това да направим синтезираната реч по-ясна и по-малко неясна. Това отчасти е следствие от алгоритмите, които използваме, и смятаме, че трябва да можем да постигнем по-добри резултати, тъй като подобряваме технологията “, каза Chartier.

„Надяваме се, че тези открития дават надежда на хора с условия, които им пречат да изразят себе си, че един ден ще успеем да възстановим способността да общуваме, което е толкова основна част от това кои сме ние като хора“, добави той.