Brain computer-interface maakt realtime mentale spreken mogelijk

Een studie gepubliceerd op de 31e in het tijdschrift Nature Neuroscience in het VK rapporteerde een nieuwe Brain Computer Interface-technologie die spraakactiviteit in de hersenen in realtime kan omzetten in hoorbare woordenschat, waardoor realtime gedachten "kunnen spreken". Deze technologie kan individuen met afasie helpen hun vermogen terug te krijgen om vloeiend in realtime te communiceren.

De huidige spraakgerichte hersencomputerinterfaces ervaren over het algemeen een vertraging van enkele seconden tussen de stille poging van een individu om te spreken en de hoorbare output van de computer, waardoor het moeilijk is om soepele en duidelijke communicatie te bereiken. Dit kan communicatiebarrières en moeilijkheden tussen de luisteraar en de spreker veroorzaken.

Onderzoekers van de Universiteit van Californië, San Francisco en UC Berkeley hebben een stille hersencomputerinterface ontwikkeld en deze in de hersenen geïmplanteerd van een 47 -jarige vrouw met quadriplegie (verlamming van ledematen en stam) die niet in staat is geweest om 18 jaar na een beroerte te spreken of te produceren.

De onderzoekers vroegen haar om complete zinnen te spreken die 1024 unieke woorden met haar geest in haar hersenen bevatten, en trainden een diep leren neuraal netwerk met haar hersenactiviteit, die werd opgenomen met behulp van elektroden geïmplanteerd in de spraakzintuiglijke motorische cortex van de patiënt.

Vervolgens gebruikten de onderzoekers het model om online spraak te decoderen met een toenemende snelheid van 80 milliseconden, gesynchroniseerd met de vocale intentie van het onderwerp, en gebruikten vervolgens het model dat is getraind op de spraaksegmenten voor blessures vóór blessures om audio te genereren die haar stem simuleerde. Deze hersencomputerinterface kan ook worden uitgebreid tot woordenschat waaraan het onderwerp niet is blootgesteld tijdens de training, en onderzoekers hebben ontdekt dat het apparaat soepel en continu kan werken.

Onderzoekers zeggen dat, hoewel verder onderzoek nog steeds nodig is op meer proefpersonen, van het apparaat wordt verwacht dat het afasie-patiënten in staat om in realtime natuurlijker en vloeiend te spreken, wat hun kwaliteit van leven kan verbeteren.

Eerder hebben we ook gerapporteerd over meerdere technologieën voor hersencomputerinterface die menselijke hersenactiviteit omzetten in taal. Met deze technologieën kunnen mensen vastzitten binnen taalwanden om hun waardigheid te herwinnen en de mogelijkheid hebben van realtime communicatie en interactie. Deze keer hebben wetenschappers een "mind -vertaler" uitgevonden waarmee onderwerpen die hun taalvermogen hebben verloren om te spreken - het apparaat leest hun bewustzijn en vertaalt het in begrijpelijke taal, en de decoderingstijd kan worden gesynchroniseerd met de vocale intentie van het onderwerp. Door de vorige stem van de patiënt te simuleren, kan de machine ook haar toon reproduceren. Het gebruik van hersengolfcommunicatie is een realiteit geworden en in de toekomst kan het meer taalbarrièrepatiënten helpen de natuurlijke dialoog opnieuw op te bouwen.