O echipă de cercetători de la Universitatea Stanford a realizat un pas important în direcția redării vocii celor care nu pot vorbi. Într-un studiu publicat în revista Cell, oamenii de știință au reușit să decodeze vorbirea interioară – cuvintele gândite, dar niciodată rostite – cu o acuratețe de până la 74%. Descoperirea ar putea deschide noi perspective pentru persoanele care și-au pierdut capacitatea de a comunica din cauza unor afecțiuni precum scleroza laterală amiotrofică (ALS) sau accidente vasculare la nivelul trunchiului cerebral.
De la vorbirea încercată la vorbirea imaginată
Până acum, interfețele creier-computer (BCI) au arătat că pot ajuta persoanele cu paralizie să controleze brațe robotice sau să scrie prin decodarea „vorbirii încercate” – acea activare cerebrală ce apare când cineva încearcă să pronunțe cuvinte, chiar dacă nu produce sunete. Această metodă a fost mult mai rapidă decât tehnologiile mai vechi, cum ar fi urmărirea mișcărilor oculare, dar necesita totuși un efort semnificativ.
Echipa de la Stanford s-a întrebat: ce-ar fi dacă acest pas ar putea fi sărit cu totul?
„Dacă trebuie doar să te gândești la vorbire, în loc să încerci efectiv să vorbești, procesul ar putea deveni mai ușor și mai rapid pentru utilizatori”, a explicat Benyamin Meschede-Krasa, coautor al studiului.
Cum funcționează sistemul
Patru voluntari cu paralizie severă au participat la experiment. Cercetătorii au implantat microelectrozi în cortexul motor – zona responsabilă pentru controlul vorbirii – și au înregistrat activitatea neuronală atunci când aceștia își imaginau rostirea unor cuvinte.
Relaționat
Rezultatele au arătat că vorbirea imaginată și cea încercată activează regiuni similare din creier și produc tipare apropiate de activitate neuronală, deși semnalele sunt mai slabe. Totuși, acestea au fost suficient de distincte pentru ca un model AI să le poată recunoaște.
Sistemul a reușit să interpreteze în timp real propoziții „gândite” și să selecteze corect cuvinte dintr-un vocabular de până la 125.000 de termeni, cu o acuratețe de 74%.
Pentru a proteja intimitatea utilizatorilor, cercetătorii au introdus o măsură de siguranță: un fel de „parolă” mentală. Doar atunci când persoana repeta în minte un cuvânt-cheie prestabilit, sistemul începea să decodeze vorbirea interioară. Testele au arătat o acuratețe de peste 98% pentru această metodă.
Comparativ cu alte cercetări
Această realizare se alătură unui șir de inovații recente în domeniul BCI. În 2021 și 2022, studii similare au arătat că pacienți cu tetraplegie puteau folosi semnalele neuronale pentru a controla cursori pe computer sau pentru a comunica prin scriere rapidă, cu ajutorul unor neuroproteze. Alte cercetări au reușit să decodeze „vorbirea încercată” și să genereze conversații deschise pentru pacienți cu ALS.
Ce aduce nou studiul Stanford este concentrarea exclusivă pe „vorbirea interioară” – un nivel și mai discret de activitate neuronală, până acum greu de interpretat. Dacă tehnologiile anterioare necesitau încercarea de a articula cuvinte, noul sistem face posibilă comunicarea doar prin gânduri.
De asemenea, cercetările în domeniul neuroștiinței cognitive au arătat că vorbirea interioară joacă un rol cheie în memorie, raționament și citire. Faptul că poate fi decodificată deschide drumuri atât pentru aplicații medicale, cât și pentru o mai bună înțelegere a funcționării minții umane.
Implicații și dileme etice
Frank Willett, autor principal, a subliniat că aceste interfețe ar putea reda pacienților o comunicare fluentă, naturală și apropiată de conversația obișnuită. Totuși, odată cu aceste posibilități apar și dileme etice.
Un risc major este cel al confidențialității gândurilor. De aceea, includerea unui sistem de activare voluntară – precum parola – reprezintă un precedent esențial. Viitoarele dezvoltări tehnologice vor trebui să asigure că decodarea nu se face decât atunci când utilizatorul își dă consimțământul clar.
Privind spre viitor
Deocamdată, decodarea gândurilor libere, fără erori, depășește capacitățile actuale ale BCI. Însă, cu senzori mai avansați și algoritmi mai performanți, oamenii de știință cred că această zi nu este departe.
Pentru persoanele cu dizabilități severe de vorbire, tehnologia ar putea fi revoluționară, reducând efortul fizic și accelerând interacțiunea. În plus, progresele înregistrate la Stanford sugerează că, într-un viitor nu foarte îndepărtat, conversațiile ar putea avea loc fără corzi vocale, fără mișcări musculare și chiar fără încercarea de a vorbi – doar prin gând.
