Interfejs mozak-kompjuter mogao bi dekodirati unutrašnji govor u realnom vremenu

Naučnici su otkrili moždanu aktivnost povezanu sa unutrašnjim govorom – tihim monologom u ljudskim glavama – i uspešno ga dekodirali „na komandu“ sa tačnošću do 74%.

Nalazi bi mogli pomoći ljudima nesposobnim da govore jasno da lakše komuniciraju putem interfejsa mozga i kompjutera (BCI) koji počinje da prevodi unutrašnje misli kad osoba kaže lozinku u svom umu.

Preporučujemo

„Ovo je prvi put da smo uspeli da razumemo kako moždana aktivnost izgleda kad samo mislite o govoru“, kaže Erin Kunc sa Stenfordskog univerziteta. „Za ljude sa ozbiljnim govornim i motornim oštećenjima, tehnologije BCI sposobne da dekodiraju unutrašnji govor mogle bi pomoći u cilju mnogo lakše i prirodnije komunikacije“.

BCI se nedavno pojavio kao sredstvo pomoći osobama sa invaliditetom. Koristeći senzore implantirane u oblasti mozga koje kontrolišu kretanje, BCI može dekodirati nervne signale povezane sa kretanjem i prevesti ih u akcije, poput kretanja protetičke ruke.

Istraživanje je pokazalo da BCI može čak dekodirati pokušaj govora kod paralizovanih ljudi. Kad korisnici fizički pokušaju da govore glasno putem mišića povezanih sa proizvodnjom zvukova, BCI može da interpretira proizašlu moždanu aktivnost i ispiše šta pokušavaju da kažu, čak i ako je sam govor nerazumljiv.

Iako je komunikacija pomoću BCI mnogo brža nego starije tehnologije, uključujući tehnologije koje prate pokrete očiju radi ispisivanja reči, pokušaj da se govori može biti naporan i spor za ljude sa ograničenom kontrolom mišića.

Stoga su se istraživači zapitali da li BCI umesto toga može da dekodira unutrašnji govor. Ako samo treba da mislite o govoru umesto stvarnog pokušaja da govorite, to je potencijalno lakše i brže, kažu autori studije.

Snimljena je nervna aktivnost pomoću mikroelektroda implantiranih u motorni korteks – oblast mozga odgovornu za govor – četiri osobe sa teškom paralizom zbog amiotrofične lateralne skleroze (ALS) ili povrede moždanog stabla.

Od pacijenata je zatraženo ili da pokušaju da govore ili da zamisle da izgovaraju skup reči. Otkriveno je da pokušaj govora i unutrašnji govor aktiviraju preklapajuće oblasti mozga i izazivaju slične obrasce nervne aktivnosti, ali unutrašnji govor ima tendenciju da pokazuje slabiji nivo aktivacije ukupno.

Pomoću podataka o unutrašnjem govoru, modeli veštačke inteligencije su trenirani da interpretiraju zamišljene reči. U demonstraciji koncepta, BCI je mogao da dekodira zamišljene rečenice iz rečnika od oko 125.000 reči sa tačnošću od čak 74%.

Takođe, iako pokušaj govora i unutrašnji govor proizvode slične obrasce nervne aktivnosti u motornom korteksu, dovoljno su različiti da se poudano raspoznaju. Ova distinkcija se može upotrebiti za obuku BCI da potpuno ignoriše unutrašnji govor, kažu istraživači.

Za korisnike koji žele da koriste unutrašnji govor kao metod za bržu i lakšu komunikaciju, predstavljen je mehanizam kontrolisan lozinkom koji bi sprečio BCI da dekodira unutrašnji govor ukoliko nije otključan izabranom šifrom. Sistem je prepoznao lozinku sa tačnošću većom od 98%.

Iako sadašnji sistemi BCI ne mogu da dekodiraju unutrašnji govor u slobodnom obliku bez znatnih grešaka, istraživači kažu da će razvijeniji uređaji sa više senzora i boljim algoritmima možda moći to da urade u budućnosti.

„Budućnost BCI je sjajna. Ovaj rad daje stvarnu nadu da će BCI jednog dana popraviti komunikaciju tako da bude tečna, prirodna i opuštena kao običan razgovor“.

(Telegraf Nauka/EurekAlert)