Foto: UC San Francisco

Moždani valovi paraliziranog čovjeka pretvoreni u govor

Američki istraživači su prvi put na svijetu razvili neuroprotetski uređaj koji je uspješno preveo moždane valove paraliziranog čovjeka u cjelovite rečenice.

David Moses, inženjer sa Sveučilišta u San Franciscu (UCSF) i jedan od vodećih autora studije u New England Journal of Medicine objavili su da je ovo važna tehnološka prekretnica za osobu koja ne može prirodno komunicirati.

Također, to pokazuje potencijal da ovaj pristup da glas ljudima koji pate od teške paralize i gubitka govora. Istraživanje je obuhvatilo 36-godišnjaka koji je s 20 godina doživio možda udar zbog kojeg je nastala anarthria – nesposobnost razumljivog govora, iako je njegova kognitivna funkcija ostala netaknuta.

Svake godine hiljade osoba izgube sposobnost razgovora zbog moždanog udara, nesreće ili bolesti. Dosadašnja istraživanja u ovom području bila su usredotočena na čitanje moždanih valova putem elektroda kako bi se razvila protetika za pokretljivost koja korisnicima omogućuje pisanje slova. Novi pristup trebao bi omogućiti bržu i organsku komunikaciju, piše Science Alert.

Istraživači UCSF-a prethodno su postavili nizove elektroda pacijentima s normalnim govorom koji su bili podvrgnuti operaciji mozga, kako bi dekodirali signale koji kontroliraju glasovni trakt u cilju izražavanja samoglasnika i suglasnika, i bili u stanju analizirati obrasce za predviđanje riječi, prenosi Geek.hr.

Međutim, do sada koncept nije bio isproban na paraliziranom pacijentu kako bi se dokazalo da može ponuditi kliničku korist.

Tim je odlučio pokrenuti novu studiju pod nazivom “Brain-Computer Interface Restoration of Arm and Voice“, a prvi sudionik zatražio je da bude nazvan BRAVO1. Otkako je pretrpio razorni moždani udar, BRAVO1 je imao izuzetno ograničene pokrete glave, vrata i udova, a komunicira pomoću pokazivača pričvršćenog na bejzbolsku kapu za izbacivanje slova na ekranu.

Istraživači su sarađivali s BRAVO1 kako bi razvili rječnik od 50 riječi. Rječnik sadrži riječi bitne za svakodnevni život poput “voda”, “obitelj” i “dobro”, a naučnici su mu hirurški ugradili elektrodu visoke gustoće preko motornog korteksa govora.

Tijekom sljedećih nekoliko mjeseci, tim je zabilježio njegovu neuronsku aktivnost dok je pokušavao izgovoriti 50 riječi, i koristio je umjetnu inteligenciju kako bi razlikovao suptilne obrasce u podacima i povezao ih s riječima.

Kako bi testirali je li to funkcioniralo, predstavili su mu rečenice izrađene iz skupa rječnika i snimili rezultate na ekran. Zatim su ga potakli na pitanja poput “Kako si danas?” i “Želiš li malo vode?” na što je mogao odgovoriti odgovorima kao što su “Vrlo sam dobro” i “Ne, nisam žedan”.

Sistem je dekodirao do 18 riječi u minuti sa srednjom tačnošću od 75 posto. Uspjehu je doprinijela auto-correct funkcija, slična onoj koja se koristi u mobitelima.

Prema našim saznanjima, ovo je prva uspješna demonstracija izravnog dekodiranja punih riječi iz moždane aktivnosti nekoga tko je paraliziran i ne može govoriti”, rekao je neurohirurg i koautor studije, Edward Chang.