Agyi jeleket szintetikus beszéddé alakító technológiát fejlesztettek ki

A szélütés vagy más egészségügyi ok miatt beszédképtelenné vált pácienseknek nyújthat reményt az agyi jeleket szintetikus beszéddé alakító új technológia, amelyet amerikai kutatók fejlesztettek ki.

A Kaliforniai Egyetem tudósai elektródákat ültettek önkéntesek agyába és dekódolták a beszédközpont jeleit, majd a beszédszervek – ajkak, állkapocs, nyelv és gégefő – számítógép által szimulált verziói segítségével beszédet hoztak létre.

A beszéd többnyire érthető volt, egyes részeken némiképp elmosódott.

A kutatók az eredmények alapján remélik, hogy némi fejlesztéssel egy orvosilag használható műszert alkothatnak, amely nagy segítséget jelenthet a jövőben a beszédképtelen páciensek számára.

„Sokkoló volt, amikor először hallgattuk az eredményt, nem hittünk a füleinknek. Hihetetlenül izgalmas volt, hogy a valódi beszéd számos aspektusát megjelenítette az átalakító” – mondta Josh Chartier, a Nature című lapban megjelent tanulmány társszerzője.

„Nyilván még sok munkára van szükség ahhoz, hogy természetesebb és érthetőbb legyen a beszéd, de nagyon lenyűgöző volt számunkra, milyen sok dekódolható az agy aktivitásából” – tette hozzá.

Az embert beszédkészségétől megfoszthatják az agyi érkatasztrófák és olyan betegségek, mint a Little-kór, vagy újszülöttkori agysérülés, az amiotrófiás laterálszklerózis (ALS), a Parkinson-kór, a sclerosis multiplex, agyi sérülések és bizonyos esetekben a rák is.

Egyesek olyan eszközt használnak, amely a szemmozgást vagy az arc izmainak mozgását követve sok munkával betűnként jegyzi le a szavakat. A szöveg vagy beszéd ilyen módú szintetizálása nagyon lassú, általában percenként legfeljebb tíz szó kimondására képes a műszer. A természetes beszéd során viszont percenként 100-150 szó az átlagos.

Az öt önkéntes mindegyike képes a beszédre, azért kaptak lehetőséget a kutatásban való részvételre, mivel epilepsziás páciensek lévén már ideiglenesen elektródákat ültettek az agyukba, hogy az idegsebészeti beavatkozás előtt feltérképezzék a rohamaikat. A jövőbeli tanulmányok során a technológiát beszédre képtelen pácienseken fogják tesztelni.

A résztvevők hangosan olvastak, miközben megfigyelték azt az agyi régiót, amely a beszéd előállításában közreműködik. Megfigyelték a hangképzőszervek mozdulatait, és minden páciensnek létrehozták ezek „virtuális” megfelelőit, melyeket agyi aktivitásukkal kontrolláltak.

„Nagyon kevesen vannak, akiknek valóban van arról fogalmuk, mi is zajlik a szájban beszéd közben. Az agy a gondolatokat, melyeket ki akarsz mondani, leképezi a beszédszervek mozgásává. Mi ezt próbáljuk dekódolni” – fejtette ki Edward Chang idegsebész.

Chartier elmondta, jelenleg azon dolgoznak, hogy a szintetizált beszédet határozottabbá és kevésbé elmosódottá tegyék. „Ez részben az általunk használt algoritmus függvénye és úgy gondoljuk, javítani tudunk az eredményeken a technológia fejlesztésével” – emelte ki.