„Svi smo plakali kad je progovorio“: Čoveku u mozak ugradili 256 elektroda, a mašina prevodi signale u reči

Kejsi Harel pati od amiotrofične lateralne skleroze (ALS) ili Lu Gerigove bolesti, zbog koje ne može da se kreće, ali ni da govori. Međutim, uspeo je da progovori zahvaljujući mikroelektrodama koje su mu hirurški postavljene u mozak. Uređaj koji povezuje mozak sa računarom (BCI) prevodi moždane signale u govor sa preciznošću od 97 odsto, što ga čini najpreciznijim sistemom te vrste na svetu, saopštio je Univerzitet Kalifornije u Dejvisu (UC Dejvis).

Preporučujemo

ALS pogađa nervne ćelije koji kontrolišu pokrete u telu. Ova bolest može da dovede do postepenog gubitka sposobnosti da se stoji, hoda i koriste ruke.

Može da dovede i do toga da osoba izgubi kontrolu nad kontrolom mišića neophodnih za govor i zbog toga više ne može da govori.

Tumačenje moždanih signala

Nova tehnologija razvijena je tako da povrati sposobnost komunikacije ljudima koji ne mogu da govore zbog paralize ili neuroloških stanja poput ALS. Može da tumači moždane signale kada osoba pokušava da govori i pretvara ih tekst koji zatim „izgovara“ kompjuter.

Printskrin: Youtube / UC Davis Health

- Naša BCI tehnologija pomogla je čoveku sa paralizom da komunicira sa prijateljima, porodicom i negovateljima. Naša studija demonstrira najprecizniji neuroprostetski uređaj koji je do sada razvijen – rekao je Dejvid Brandman, neurohirurg UC Dejvisa, u saopštenju.

Brandman, vanredni profesor Odeljenja za neurohirurgiju i kodiretktor Laboratorije za neuroprostetiku UC Dejvis, bio je ključni istraživač i jedan od autora studije objavljene u New England Journal of Medicine.

Da bi razvili i ispitali ovaj sistem za povezivanje mozga s računarom istraživači su angažovali Kejsija Harela, 45-godišnjaka sa Lu Gerigovom bolešću. U to vreme imao je slabost u rukama i nogama, a govor je bilo veoma teško razumeti.

Četiri niza mikroelektroda

U julu 2023. mu je u deo mozga odgovoran za govor ugrađen implantat sa četiri niza mikroelektroda, ukupno 256 elektroda.

- Zaista smo uspeli da detektujemo pokušaj da se pomere mišići i da se govori. Snimali smo deo mozga koji šalje te komande mišićima i onda smo uspeli da te signale prevedemo u moždanu aktivnost po nazivu foneme, a onda i reči koje pokušavaju da izgovore – rekao je Sergej Straviski, neuronaučnik, vanredni profesor Odeljenja za neurohirurgiju i jedan od autora studije.

Uprkos napretku u BCI tehnologiji, pokušaji da se omogući komunikacija pomoću mašina bili su skloni problemima. Razlog za to je što je programima koji tumače moždane signale bilo potrebno mnogo vremena i podataka da prorade.

Prethodni sistem sa greškama

- Prethodni BCI sistem imao je mnogo grešaka. To je otežavalo komunikaciju i bilo barijera. Naš cilj bio je razvoj sistema koji će omogućiti da kad god želi da govori mašina to razume – rekao je Brandman.

Foto: Printskrin: Youtube / UC Davis Health

Harel je koristio sistem i u kontrolisanim uslovima i u spontanoj komunikaciji. U oba slučaja prevođenje moždanih signala odvijalo se u reallnom vremenu. Reči su se pojavljivale na ekranu, a onda ih je kompjuter čitao. Osim toga, generisani glas ličio je na Harelov pre nego što je dobio ALS.

Na prvoj trening sesiji sistemu je bilo potrebno 30 minuta da postigne preciznost od 99,6 odsto.

- Kada smo prvi put isprobali sistem, on je plakao od sreće kada su se prave reči pojavljivale na ekranu. Svi smo plakali – rekao je Staviski.

Vremenom je rečnik povećavan.

Razgovor uživo i utem video-četa

- U ovom trenutku možemo da dekodiramo ono što Kejsi pokušava da izgovori u 97 odsto slučajeva, što je bolje od mnogih aplikacija koje pokušavaju da prevedu glas korisnika. Ova tehnologija menja svet jer daje nadu ljudima koji žele da govore, a ne mogu. Nadam se da će ovakva BCI tehnologija pomoći budućim pacijentima da razgovaraju sa prijateljima i porodicom – rekao je Brandman.

Tokom 32 nedelje oni su ogranizovali 84 sesije. Ukupno, Harel je koristio mašinu da razgovara sa ljudima uživo ili preko video poziva 248 sati.

- Kada ne možete da komunicirate to frustrira i demoralizuje. To je kao da ste zarobljeni. Nešto poput ovog uređaja može pomoći ljudima da se vrate u društvo i u svoj život – rekao je Harel.

(Telegraf Nauka / UC Davis)