Brain-to-Voice-teknologi hjælper lammet mand med at tale flydende

Et hold af ingeniører fra University of California, Davis, har skabt et brain-to-voice-system, der gør det muligt for personer med kommunikationsforstyrrelser at tale flydende. Systemet kombinerer en hjerne-computer-grænseflade (BCI), avanceret AI og ny forskning for at understøtte realtids, forståelig og udtryksfuld tale. Hør, hvad du behøver at vide.

Hvad er kommunikationsforstyrrelser?

Når du tænker på, hvad der definerer dig, kan det være din stil eller dit perspektiv. Få mennesker vil sige deres stemme. Men hver gang du taler, hører du din stemme, hvilket bekræfter, at det er dig. Derfor er din stemme en væsentlig del af din identitet. At miste denne del af dig selv kan være skadeligt for din mentale sundhed.

Desværre er dette scenarie virkeligheden for millioner, der lider af neurologiske tilstande, som kan begrænse deres evne til at tale flydende. Tilstande som slagtilfælde, dysartri og dysfoni kan føre til sløret eller usammenhængende tale, hvilket begrænser en persons evne til at kommunikere effektivt fremover.

Dette scenarie er ikke en sjælden forekomst. Ifølge nylige studier vil næsten 800.000 mennesker få et slagtilfælde i år. De samme data antyder, at 1 ud af hver 3 slagtilfældeofre vil opleve en form for kommunikationsproblemer efter hændelsen. Disse lidelser er ødelæggende for patienten og kan føre til depression og andre skadelige tilstande.

Hvordan hjerne-computer-grænseflader (BCI’er) hjælper kommunikation

Heldigvis har ingeniører lagt en stor indsats i at hjælpe med at løse disse problemer. Fra computere styret af åndedræt til øjensporingssoftware har teknologien syntes at give nogle løsninger. I den grad ses hjerne-computer-grænseflader af mange som den logiske udvikling af denne teknologi.

Lige siden Hans Berger registrerede elektrisk hjerneaktivitet i 1920’erne, har videnskabsfolk forsøgt at bruge disse signaler til at kigge ind i hjernens funktionalitet. Det tog dog næsten 80 år med forskning, før de kunne begynde at afkode neuronale fyringer for at reproducere billeder og bevægelser.

I dag betragtes BCI’er som en fremspirende teknologi med anvendelser inden for VR, automatisering, systemstyring og den medicinske sektor. Specifikt har den medicinske sektor set brugen af disse enheder til at hjælpe dem, der lider af mobilitets- eller kommunikationsforstyrrelser.

Interessant nok gjorde de første BCI’er det muligt at forbedre kommunikationen mellem patienter og deres pårørende. Disse tidlige systemer stolede på en tekstvisning for at kommunikere. Senere blev tekstsystemet opdateret til at læse ordene højt, hvilket skabte tale-responser. Selvom de hørbare responser var hjælpsomme, manglede de enhver menneskelig fornemmelse.

Begrænsninger ved traditionelle BCI-talesystemer

Der har været flere begrænsende faktorer, der har trukket ned i BCI’ernes succes indtil nu. For det første er tekstkommunikationsmetoden ikke naturlig. Den er klodset, og timingen er forkert sammenlignet med at tale med en person.

De forsinkede responstider for tale-funktionen og dens robotstemme fjerner også brugeren fra følelsen af at have en normal samtale med venner. Vigtige aspekter som evnen til at høre sin egen stemme, indskyde sig eller endda udtale ord manglede i denne tilgang.

Brain-to-Voice-undersøgelse

Heldigvis har et hold af forskere muligvis fundet ud af, hvordan man løser disse problemer efter årtier af forskning. Den nylige “An instantaneous voice-synthesis neuroprosthesis“-undersøgelse¹ introducerer en ny brain-to-voice neuroprotese, der kan oversætte hjerneaktivitet til tale øjeblikkeligt. Selvom den stadig er i sine tidlige faser, har den potentialet til at forbedre millioner af liv globalt.

Ligesom sine forgængere tillader enheden brugerne at “tale” gennem en computer. Denne tilgang er dog afhængig af sensorer, der kirurgisk er implanteret i hjernens Brocas og Wernickes områder. Disse er de områder i hjernen, der er ansvarlige for at producere tale.

Kilde – University of California