Napredek nevrologije in elektronike je prinesel mnoge izboljšave na področju zdravljenja živčnih okvar. Raziskovalci se že lahko pohvalijo z dosežki, ki si jih še pred leti nismo mogli niti predstavljati, npr. delna povrnitev vida slepim.
V pred kratkim opravljenem eksperimentu pa so raziskovalci z Univerze v Kaliforniji v San Franciscu z možganskim vsadkom delno povrnili možnost govora paraliziranim bolnikom in ostalim, ki zaradi živčnih okvar ne morejo spregovoriti.
Do sedaj se je večina pripomočkov za tvorbo govora zanašala na premikanje mišic v licih ali na premikanje oči. Pomanjkljivost tega procesa je počasnost – povprečje se je gibalo okoli 10 besed na minuto, kar je znatno manj od človeškega povprečja 150 besed na minuto. Za pohitritev procesa so znanstveniki uporabili algoritme za strojno učenje, ki so možgansko aktivnost prevajali v besede in stavke.
Postopek sinteze govora je potekal v več fazah. Raziskovalci z Univerze v Kaliforniji so več let zbirali podatke o možganski aktivnosti od prostovoljcev z normalno možnostjo govora. Prostovoljci so bili udeleženci pri eksperimentalnem postopku zdravljenja epilepsije, ki je vključevalo vstavljanje elektrod neposredno v možgane, s čimer so raziskovalci zbirali podatke o možganski aktivnosti v centrih za govor, medtem ko so prostovoljci brali na stotine stavkov.
V naslednji fazi so raziskovalci ustvarili dekoder, ki pridobljene možganske signale prevede v navodila za premikanje virtualiziranih glasilk (vključno z ustnicami, jezikom, čeljustjo in grlom). Za dekoderjem pa so ustvarili sintetizator, ki je virtualne premike prevajal v govor.
Dosedanje raziskave za povrnitev govora so se osredotočale na direktno prevajanje možganskih signalov v govor, vendar so rezultati novejših študij pokazali, da je glavna naloga možganskih centrov za govor predvsem pošiljanje ukazov za premikanje mišic in organov, potrebnih za govor. Sami možganski valovi imajo zelo malo vpliva na to, kako bodo besede pravzaprav zvenele.
Eden od raziskovalcev, dr. Gopala Anumanchipalli, drži primerek elektrod, ki so bile uporabljene za branje možganske aktivnosti. Vir: UCSF
Z uporabo zgoraj navedenih metod so raziskovalci uspešno sintetizirali precej besed in stavkov, čeprav so rezultati razumljivo nepopolni. Pri analizi umetno sintetiziranega govora je prostovoljcem uspelo uspešno razbrati približno 80 % besed izmed 101 izgovorjenega stavka.
Rezultati so zelo spodbudni, naslednja točka za raziskovalce pa je uporaba tovrstnih pripomočkov v realnem času, saj je proces še vedno dokaj zamuden. Uporaba algoritmov za strojno učenje je tu v precejšnjo pomoč, ker imajo možnost enostavnega nadgrajevanja pridobljenega znanja.
Uvodna fotografija: Unsplash
