2023. 11. 13. - 09:45

Gondolatokkal is kommunikálhatunk a jövőben agyimplantátummal?

Gondolatokkal is kommunikálhatunk a jövőben agyimplantátummal?

Egy vadonatúj fejlesztés a jövőben lehetővé teheti, hogy kizárólag gondolatokkal kommunikáljunk egymással – legalábbis nagy esély van rá.

Meghökkentő újdonságon dolgozik az amerikai, észak-karolinai Duke Egyetem idegtudósokból, idegsebészekből és mérnökökből álló csapata. Az általuk kifejlesztett beszédprotézis képes lefordítani az ember agyi jeleit arra, amit az illető mondani szeretne.
 
A technológia – melyről a Nature Communications folyóiratban számoltak be – egy napon segíthet azoknak, akik nem tudnak beszélni neurológiai rendellenességek miatt – visszanyerhetik a kommunikáció képességét az agy-számítógép interfészen keresztül.
 
„Sok beteg szenved motoros rendellenességektől, melyek teljes mértékben legyengítik őt, ilyen például ALS (amiotrófiás laterális szklerózis) vagy a bezártság-szindróma, amelyek ronthatják a beszédkészséget - mondta Gregory Cogan, Ph.D., a Duke Egyetem neurológus professzora, a projektben részt vevő egyik vezető kutató. - A kommunikációjukhoz jelenleg rendelkezésre álló eszközök azonban általában nagyon lassúak és nehézkesek.” Olvasd el: Agy-gép interfészt alkot egy új implantátum
 
Gondolatokkal is kommunikálhatunk a jövőben agyimplantátummal?
Gondolatokkal is kommunikálhatunk a jövőben agyimplantátummal?
 
Olyan, mintha egy hangoskönyvet félsebességgel hallgatnánk. Ez a jelenleg elérhető legjobb beszéddekódolási sebesség, ami körülbelül 78 szó/perc sebességgel működik. Az emberek azonban percenként körülbelül 150 szót mondanak ki.
 
A beszélt és a dekódolt beszéd sebessége közötti késés részben annak tudható be, hogy viszonylag kevés agyi aktivitásérzékelőt lehet ráolvasztani egy papírvékony anyagra, amely az agy felszínén fekszik. A kevesebb érzékelő kevésbé megfejthető információt hordoz a dekódoláshoz.
 
A múltbeli korlátok javítása érdekében Cogan összeállt a Duke Institute for Brain Sciences oktatójával, Jonathan Viventi Ph.D.-vel, aki orvosbiológiai mérnöki laboratóriumában nagy sűrűségű, ultravékony és rugalmas agyérzékelők készítésére specializálódott.
 
Az új implantátum elkészítése után Cogan és Viventi több, a Duke Egyetemi Kórházában dolgozó idegsebésszel dolgozott együtt – köztük volt Derek Southwell orvos és Ph.D, Nandan Lad orvos és Ph.D., illetve Allan Friedman orvos - akik négy beteg toborzásában segítettek az implantátumok teszteléséhez. Olvasd el: Vezeték nélküli agyi implantátum adhat szemet a vakoknak
 
A kísérlet során a kutatóknak ideiglenesen olyan páciensekbe kellett helyezniük az eszközt, akiknél valamilyen egyéb betegség miatt agyműtétet hajtottak végre, például Parkinson-kórt kezeltek vagy daganatot távolítottak el. Cogan és csapata számára tehát az idő korlátozott volt, hogy teszteljék eszközüket. 
 
A feladat egy egyszerű hallgatás és ismétlés tevékenység volt. A készülék minden egyes páciens beszédmotoros kérgének aktivitását rögzítette, miközben közel 100 izmot koordinált, amelyek az ajkakat, a nyelvet, az állkapcsot és a gégét mozgatják.
 
Ezt követően Suseendrakumar Duraivel, az új jelentés első szerzője, a Duke orvosbiológiai mérnök hallgatója a neurális és beszédadatokat betáplálta egy gépi tanulási algoritmusba, hogy megtudja, milyen pontosan tudja megjósolni a hangot, csupán az agyi aktivitás felvételek alapján.
 
Összességében a dekóder az esetek 40 százalékában pontosnak bizonyult. Bár ez szerény teszteredménynek tűnhet, egészen lenyűgöző volt azonban annak fényében, hogy a hasonló agy-beszédtechnikai bravúrokhoz hosszú órányi vagy nap-értékű adatra van szükség. A Duraivel által használt beszéddekódoló algoritmus azonban mindössze 90 másodpercnyi beszélt adattal működött egy a 15 perces teszt esetében.
 
Duraivel és mentorai izgatottan várják, hogy elkészíthessék az eszköz vezeték nélküli változatát az amerikai Országos Egészségügyi Intézet 2,4 millió dolláros támogatásával.
 
 
L.A.

 

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, add meg adataidat a hírlevélre történő feliratkozáshoz! A megadott adatokat bizalmasan kezeljük, azokat harmadik félnek át nem adjuk.