La tecnologia Brain-to-Voice aiuta l’uomo paralizzato a parlare fluentemente

Un team di ingegneri dell’Università della California, Davis, ha creato un sistema brain-to-voice che consente alle persone affette da disturbi della comunicazione di parlare fluentemente. Il sistema combina un’interfaccia cervello-computer (BCI), intelligenza artificiale avanzata e nuove ricerche per supportare la parola in tempo reale, intelligibile ed espressiva. Scopri ciò che devi sapere.

Quali sono i disturbi della comunicazione?

Quando pensi a ciò che ti definisce, potrebbe essere il tuo stile o la tua prospettiva. Poche persone direbbero la loro voce. Tuttavia, ogni volta che parli, senti la tua voce, confermando che sei tu. Di conseguenza, la tua voce è una parte fondamentale della tua identità. Perciò, perdere questa parte di te può essere dannoso per la tua salute mentale.

Sfortunatamente, questo scenario è la realtà per milioni di persone che soffrono di condizioni neurologiche che possono limitare la loro capacità di parlare fluentemente. Condizioni come l’ictus, la disartria e la disfonia possono provocare un discorso impastato o incoerente, limitando la capacità di una persona di comunicare efficacemente in futuro.

Questo scenario non è un caso raro. Secondo recenti studi, quasi 800.000 persone avranno un ictus quest’anno. Gli stessi dati suggeriscono che 1 persona su 3 vittime di ictus sperimenterà qualche forma di problemi di comunicazione dopo l’evento. Queste patologie sono devastanti per il paziente e possono provocare depressione e altre condizioni dannose.

Come le interfacce cervello-computer (BCI) favoriscono la comunicazione

Fortunatamente, gli ingegneri hanno dedicato molti sforzi per cercare di risolvere questi problemi. Dai computer controllati dal respiro al software di tracciamento oculare, la tecnologia sembra aver fornito alcune soluzioni. In questo contesto, le interfacce cervello-computer sono viste da molti come l’evoluzione logica di questa tecnologia.

Fin dal 1920, quando Hans Berger registrò l’attività elettrica cerebrale, gli scienziati hanno cercato di utilizzare questi segnali per osservare il funzionamento del cervello. Tuttavia, ci sono voluti quasi 80 anni di ricerca prima di riuscire a decodificare le scariche neuronali per riprodurre immagini e movimenti.

Oggi, le BCI sono considerate una tecnologia emergente con applicazioni nella realtà virtuale, nell’automazione, nella gestione dei sistemi e nel settore medico. In particolare, il settore medico ha visto l’uso di questi dispositivi per aiutare chi soffre di disturbi della mobilità o della comunicazione.

Curiosamente, le prime BCI hanno consentito una migliore comunicazione tra i pazienti e i loro cari. Questi primi sistemi si basavano su una visualizzazione di testo per comunicare. Successivamente, il sistema testuale è stato aggiornato per leggere le parole ad alta voce, creando risposte vocali. Sebbene le risposte udibili fossero utili, mancava loro qualsiasi sensazione umana.

Limitazioni dei tradizionali sistemi di sintesi vocale BCI

Ci sono stati diversi fattori limitanti che hanno ostacolato il successo delle BCI fino ad oggi. Per prima cosa, il metodo di comunicazione testuale non è naturale. È ingombrante e il timing è fuori rispetto al parlare con un individuo.

I tempi di risposta ritardati della funzione vocale e la sua voce robotica allontanano anche l’utente dalla sensazione di avere una conversazione normale con gli amici. Aspetti vitali come la capacità di sentire la propria voce, intervenire o anche enunciare le parole mancavano in questo approccio.

Studio Brain-to-Voice

Fortunatamente, un team di scienziati potrebbe aver scoperto come risolvere questi problemi dopo decenni di ricerca. Il recente studio “Una neuroprotesi di sintesi vocale istantanea“¹ introduce una nuova neuroprotesi brain-to-voice che può tradurre istantaneamente l’attività cerebrale in parlato. Sebbene sia ancora nelle sue fasi iniziali, ha il potenziale di migliorare milioni di vite a livello globale.

Come i suoi predecessori, il dispositivo consente agli utenti di “parlare” attraverso un computer. Tuttavia, questo approccio si basa su sensori impiantati chirurgicamente nelle aree di Broca e Wernicke del cervello. Queste sono le regioni cerebrali responsabili della produzione del linguaggio.

Fonte – University of California