Un cip cerebral revoluționar decodifică monologurile interioare ale oamenilor în timp real

Cercetarea, publicată în revista Cell, a descoperit că noua interfață creier-computer, sau BCI, poate decoda cu succes discursul interior al unui utilizator la comandă, cu o precizie de până la 74%.

Oamenii de știință speră că noua tehnologie poate ajuta persoanele care nu pot vorbi în mod audibil să comunice mai ușor.

„Este pentru prima dată când reușim să înțelegem cum arată activitatea creierului atunci când te gândești doar să vorbești”, a declarat Erin Kunz, coautoare a studiului de la Universitatea Stanford.

„Pentru persoanele cu deficiențe severe de vorbire și motorii, BCI-urile capabile să decodifice vorbirea interioară le-ar putea ajuta să comunice mult mai ușor și mai natural”.

Cum funcționează

Un BCI utilizează senzori implantați în regiunile creierului care controlează mișcarea pentru a decoda semnalele neuronale și a le traduce în acțiuni, cum ar fi operarea unei mâini protetice, potrivit Independent.

Cercetări recente arată că BCI-urile pot decoda chiar și încercările de vorbire ale persoanelor cu paralizie.

Când utilizatorii încearcă să vorbească activând mușchii implicați în producerea sunetelor, BCI-urile pot interpreta activitatea cerebrală corespunzătoare și o pot converti în text, chiar dacă cuvintele rostite sunt ininteligibile.

„Dacă trebuie doar să te gândești la vorbire în loc să încerci efectiv să vorbești, este potențial mai ușor și mai rapid pentru oameni”, a spus Benyamin Meschede-Krasa, un alt autor al studiului.

În ultimul studiu, cercetătorii au implantat microelectrozi în cortexul motor – regiunea creierului responsabilă de vorbire – a patru participanți cu paralizie severă cauzată fie de scleroză laterală amiotrofică, fie de un accident vascular cerebral la nivelul trunchiului cerebral.

Participanții au fost rugați să încerce să vorbească sau să-și imagineze că spun o serie de cuvinte. Cercetătorii au descoperit că, deși atât vorbirea încercată, cât și vorbirea interioară au activat regiuni suprapuse ale creierului și au evocat modele similare de activitate neurală, acestea erau suficient de diferite pentru a putea fi distinse în mod fiabil una de cealaltă.

Cercetătorii au observat că cea din urmă tindea să prezinte o magnitudine mai slabă a activării în ansamblu. Apoi, au folosit inteligența artificială pentru a interpreta cuvintele imaginate.

Rata de precizie de până la 74%

Au demonstrat că BCI-ul lor putea decoda propoziții imaginate dintr-un vocabular de până la 125.000 de cuvinte, cu o rată de precizie de până la 74%.

Tehnologia putea chiar să capteze unele discursuri interioare pe care participanții nu fuseseră rugați să le rostească, cum ar fi numere, atunci când li se cerea să numere cercurile roz de pe un ecran.

Cercetătorii au dezvoltat un mecanism controlat prin parolă pentru a împiedica BCI să decodifice discursul interior, cu excepția cazului în care era deblocat temporar cu un cuvânt cheie ales.

Într-un experiment, utilizatorii puteau să se gândească la fraza „chitty chitty bang bang” pentru a începe decodarea discursului interior.

Studiul a constatat că sistemul putea recunoaște această parolă cu o precizie de peste 98%. „Această lucrare oferă o speranță reală că BCI-urile vocale vor putea într-o zi să restabilească o comunicare la fel de fluentă, naturală și confortabilă ca discursul conversațional”, a declarat Frank Willett, un alt autor al studiului.