Branje misli postaja realnost: nevroznanstveniki dekodirali možganske govorne signale v pisna besedila

Znanstvenikom se je posrečil nov, revolucionaren preboj – uspeli so namreč možganske signale za govor spremenili v zapisane stavke.

To se je zgodilo v raziskovalnem projektu, katerega namen je v prihodnosti spremeniti način komunikacije pacientov s hudimi motnjami, poroča Guardian.

Ta raziskava je prva, ki je pokazala, da je mogoče zelo hitro pretvoriti namen izgovorjave določene besede iz možganske dejavnosti v besedilo – tako hitro, da je s to tehniko še zmeraj mogoče slediti običajnemu pogovoru.

Programska oprema za branje možganov v svoji sedanji obliki deluje samo za določene stavke, za katere je bila usposobljena, vendar znanstveniki verjamejo, da je to odskočna deska do močnejšega sistema, ki bo lahko v realnem času dekodiral besede, ki jih človek šele namerava izgovoriti.

Zdravniki na kalifornijski univerzi v San Franciscu so se lotili izziva v upanju, da bodo ustvarili izdelek, ki bi paraliziranim ljudem omogočal bolj tekočo komunikacijo kot z uporabo obstoječih naprav, ki spremljajo očesne gibe in trzanje mišic za nadzorovanje virtualne tipkovnice.

"Danes ni nobenega govorno-protetičnega sistema, ki bi uporabnikom omogočil komuniciranje s hitrostjo človeškega pogovora," je povedal Edward Chang, nevrokirurg in glavni raziskovalec študije, objavljene v reviji Nature.

Raziskava, ki jo je financiral Facebook, je bila mogoča po zaslugi treh bolnikov z epilepsijo, ki naj bi zaradi svoje bolezni morali prestati nevrokirurško operacijo.

Preden so prestali operacijo, so imeli vsi trije vsaj teden dni na možgane nameščene majhne koščke drobnih elektrod, da bi z njimi preslikali izvor njihovih napadov.

Med bivanjem v bolnišnici so se pacienti, ki so lahko vsi normalno govorili, strinjali s sodelovanjem v Changovi raziskavi. Elektrode so bile uporabljene za beleženje možganske aktivnosti, medtem ko so vsakemu bolniku postavili devet vnaprej pripravljenih vprašanj in prebrali seznam štiriindvajsetih možnih odgovorov.

S posnetki v roki sta Chang in njegova ekipa zgradila računalniške modele, ki so se naučili uskladiti določene vzorce možganske aktivnosti z vprašanji, ki so jih slišali pacienti in z odgovori, ki so jih izgovorili.

Programska oprema je po usposabljanju na podlagi možganskih signalov lahko skoraj takoj prepoznala, katero vprašanje je pacient slišal, to pa s 76-odstotno natančnostjo, medtem ko so odgovor zadeli z 61-odstotno natančnostjo.

"To je prvič, da so ta pristop uporabili za prepoznavanje izgovorjenih besed in stavkov," je dejal David Moses, raziskovalec ekipe. "Pomembno je vedeti, da smo to dosegli z zelo omejenim besednjakom, vendar v prihodnjih študijah upamo, da bomo lahko povečali prožnost in natančnost tega, kar lahko prevedemo."

Čeprav je program osnoven, je bolnikom omogočil, da so – brez besed - odgovorili na vprašanje glede glasbe, ki jim je bila všeč, kako dobro so se počutili, in ali je bila njihova soba prevroča, preveč hladna ali preveč svetla ali temna.

Kljub temu znanstvenemu preboju so pred nami ovire. Eden od izzivov je izboljšati programsko opremo, tako da lahko prevaja možganske signale v bolj raznolik govor med njegovim potekom.

Za to bodo potrebni algoritmi, usposobljeni za ogromno količino govorjenega jezika in ustreznih podatkov možganskih signalov, ki se lahko razlikujejo od bolnika do bolnika.

Drugi cilj je branje "mišljenega govora" ali stavkov, izrečenih v mislih. Trenutno sistem zazna možganske signale, ki se pošiljajo za premikanje ustnic, jezika, čeljusti in grla - z drugimi besedami, stroja govora.

Toda za nekatere bolnike s poškodbami ali nevrodegenerativno boleznijo ti signali morda ne bodo dovolj, zato bodo potrebni bolj izpopolnjeni načini branja stavkov v možganih.

Čeprav je delo še v povojih, je nevroetik Winston Chiong, ki ni bil vključen v najnovejšo študijo, dejal, da je treba razpravljati tudi o etičnih vprašanjih, ki bi jih takšni sistemi lahko v prihodnosti sprožili.

Ali lahko na primer "govorna nevroproteza" nenamerno razkrije najbolj zasebne misli ljudi?

Chang je dejal, da je dešifriranje tega, kar nekdo odkrito poskuša povedati, dovolj težko in da je izkoreninjanje njihovih notranjih misli praktično nemogoče. "Ne zanima me razvoj tehnologije, ki bi ugotovila, kaj ljudje razmišljajo, tudi če bi bilo to mogoče," je dejal.

"Toda če nekdo želi komunicirati in ne zmore, mislim, da smo kot znanstveniki in zdravniki odgovorni, da obnovimo to najbolj temeljno človekovo sposobnost."

Ob tem tudi Elon Musk s podjetjem Neuralink pokuša narediti vmesnik, ki bi ljudem omogočil neposredno komunikacijo z računalniki, hkrati pa tudi Facebook poskuša narediti nekakšno "čelado", ki bi omogočila strojno prebiranje človekovih misli.