Prevratný objav: Implantát v mozgu rozpoznáva myšlienky. Technológia môže vrátiť hlas miliónom ochrnutých ľudí

Predstav si, že myslíš na vetu a počítač ju okamžite povie nahlas. Takáto budúcnosť už nie je len sci-fi. Americkí vedci dokázali vytvoriť zariadenie, ktoré číta tvoj vnútorný monológ a mení ho na počuteľnú reč.

Táto prelomová technológia môže zmeniť život miliónov ľudí po celom svete. Osobám s ochrnutím alebo inými poruchami pohybu ponúka novú nádej na komunikáciu s okolím.

Informuje o tom web Science Alert a štúdia uverejnená na portáli Cell. 

Ako funguje čítanie myšlienok

Nový systém pracuje s implantátom, ktorý sa zavedie priamo do mozgu. Konkrétne do motorickej kôry – oblasti, ktorá riadi pohyby vrátane hovoru. Zariadenie zachytáva neurónové signály vznikajúce pri myslení na slová.

Vedci zo Stanfordskej univerzity testovali technológiu na štyroch dobrovoľníkoch s ťažkým ochrnutím. Výsledky prekračovali očakávania. Najvyššia dosiahnutá presnosť pri preklade myšlienok na reč predstavovala 74 percent.

„Keď stačí len myslieť na reč namiesto pokusu o skutočné hovorenie, je to potenciálne jednoduchšie a rýchlejšie pre ľudí,“ vysvetľuje neurovedec Benyamin Meschede-Krasa.

Systém rozozná jednotky reči nazývané fonémy. Tieto základné zvukové prvky potom skladá do slov a viet. Strojové učenie pomáha rozlišovať medzi rôznymi vzormi mozgovej aktivity.

Revolúcia v komunikácii paralyzovaných ľudí

Doterajšie rozhrania mozog-počítač fungovali inak. Spoliehali sa na signály vznikajúce pri pokuse o hovorenie alebo písanie. Nová technológia ide ešte hlbšie – priamo k zdroju myšlienok.

Výskumníci objavili zaujímavý jav. Mozgové vzory pri pokuse o hovorenie a pri obyčajnom myslení na slová sa čiastočne prekrývajú. Signály sa však dajú od seba odlíšiť.

Frank Willett zo Stanford University opisuje: „Tieto vzory vyzerali ako podobná, ale menšia verzia aktivít vyvolaných pokusom o reč. Zistili sme, že dokážeme tieto signály dekódovať dostatočne dobre na demonštráciu princípu.“

Systém dokáže rozpoznať až 125-tisíc slov len na základe vnútornej reči. Využíva pritom pravdepodobnostné výpočty – zohľadňuje, ktoré fonémy a slová sa zvyčajne vyskytujú spolu.

Výzvy a budúcnosť technológie

Cesta k dokonalosti však ešte nie je ukončená. Presnosť systému často klesá výrazne pod maximum 74 percent. Vedci veria, že vylepšené implantáty a lepšie mapovanie mozgu problém vyriešia v najbližších rokoch.

Ďalšou otázkou je ochrana súkromia. Nikto nechce, aby mu počítač čítal a reprodukoval všetky myšlienky. Výskumníci navrhujú riešenie pomocou špeciálneho hesla. Človek by si pomyslel na dohodnuté slovo na spustenie alebo zastavenie dekódovania.

Tento koncept testovali s úspešnosťou 98 percent. Znamená to takmer dokonalú kontrolu nad tým, kedy systém počúva a kedy nie.

Oblasť rozhraní mozog-počítač zažíva skutočný boom. Tento rok publikovali vedci aj inú štúdiu o dekódovaní myšlienok v reálnom čase. Tá však fungovala len pre jednu konkrétnu osobu.

Nádej pre budúcnosť komunikácie

Nová technológia otvára dvere k prirodzenejšej komunikácii pre ľudí s pohybovými obmedzeniami. Už nebudú musieť namáhavo ovládať počítačovú myš pohybmi očí alebo hlavy. Stačí pomyslieť si na to, čo chcú povedať.

Samozrejme, systém ešte nie je pripravený na komerčné použitie. Potrebuje ďalšie vylepšenia v presnosti a personalizácii. Každý mozog je jedinečný a algoritmy sa musia naučiť rozumieť individuálnym vzorom každého užívateľa.

Vedci sú však optimistickí. Willett zhodnocuje: „Budúcnosť rozhraní mozog-počítač je svetlá. Táto práca dáva skutočnú nádej, že rozhrania pre reč môžu jedného dňa obnoviť komunikáciu, ktorá bude rovnako plynulá, prirodzená a pohodlná ako bežný rozhovor.“

Technológia má potenciál pomôcť nielen ochrnutým ľuďom. Využiť by ju mohli aj osoby s degeneratívnymi ochoreniami nervového systému alebo po mozgových príhodách. Každý, kto stratil schopnosť hovoriť, by mohol znovu nájsť svoj hlas.

Cesta k dokonalému prekladaču myšlienok je ešte dlhá. Prvé kroky však už vedci urobili. A tie sú veľmi sľubné.

Čítaj viac z kategórie: Zaujímavosti