Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley i Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Francisco opracowali innowacyjny interfejs mózg-komputer (BCI), który umożliwia niemal natychmiastowe przekształcanie myśli w mowę. Technologia ta została przetestowana u 47-letniej kobiety, Ann, która utraciła zdolność mówienia po udarze mózgu w 2005 roku. Dzięki nowemu implantowi, Ann może komunikować się, wypowiadając bezgłośnie słowa, które są przekształcane w mowę w ciągu około jednej sekundy.

​

Technologia i działanie interfejsu

Implant składa się z cienkiej matrycy zawierającej 253 elektrody, umieszczonej na powierzchni kory mózgowej odpowiedzialnej za mowę. Urządzenie rejestruje aktywność neuronów z wysoką częstotliwością i przesyła dane do systemu sztucznej inteligencji, który dekoduje sygnały i generuje syntetyzowaną mowę. W odróżnieniu od wcześniejszych rozwiązań, nowy system działa w trybie ciągłym, umożliwiając płynne przekształcanie myśli w mowę z minimalnym opóźnieniem.​

Aby zapewnić naturalność generowanej mowy, naukowcy wykorzystali nagrania głosu Ann sprzed udaru, m.in. z jej ślubu, do trenowania algorytmów syntezy mowy. Dzięki temu syntetyzowany głos przypomina jej własny, co ma istotne znaczenie dla komfortu psychicznego użytkownika.​

Postępy i przyszłość technologii

Nowy interfejs osiąga prędkość generowania mowy od 47 do 90 słów na minutę, co stanowi znaczący postęp w porównaniu z wcześniejszymi systemami, które wymagały ponad 20 sekund na wygenerowanie jednego zdania. Choć nadal jest to wolniejsze niż naturalna mowa (około 160 słów na minutę), technologia ta otwiera nowe możliwości dla osób z zaburzeniami mowy.​

Zespół badawczy planuje dalsze udoskonalanie systemu poprzez zwiększenie liczby czujników, poprawę precyzji rejestracji sygnałów oraz optymalizację algorytmów przetwarzania danych. Celem jest osiągnięcie jeszcze bardziej naturalnej i płynnej komunikacji dla użytkowników.​

Zastosowania i perspektywy

Technologia BCI ma potencjał, by znacząco poprawić jakość życia osób z zespołem zamknięcia, afazją czy innymi zaburzeniami komunikacji. Poza medycyną, interfejsy mózg-komputer mogą znaleźć zastosowanie w interakcji z urządzeniami elektronicznymi, rozszerzając możliwości komunikacji i kontroli dla osób z różnymi ograniczeniami.​

Źródła: Nature, Berkeley Engineering, Tech Xplore, Medical Xpress, Smithsonian Magazine