A mesterséges intelligenciával (MI) támogatott implantátumok tették lehetővé két bénult személy számára, hogy példátlan pontossággal és gyorsasággal kommunikáljanak. A kérdéses tanulmányok a Nature című folyóiratban jelentek meg, és ezekben két különböző kutatócsoport olyan agy–számítógép-interfészekről (BCI) számol be, amelyek az idegi jeleket szintetikus beszéddé vagy leírt szöveggé alakítják. A rendszerek 62, illetve 78 szó/perc sebességgel képesek dekódolni az agyműködést, ami már összevethető a természetes beszélgetés körülbelül 160 szó/perces sebességével. Az új megoldások mindegyike jelentősen gyorsabb, mint bármely korábbi hasonló megoldás volt.
Immár elképzelhető egy olyan jövő, ahol vissza tudjuk adni a folyékony társalgás képességét a bénult betegeknek, lehetővé téve számukra, hogy szabadon elmondják, amit csak akarnak, mondja Francis Willett, a Stanford idegkutatója, az egyik tanulmány társszerzője. Willett és kollégái egy olyan agyi interfészt fejlesztettek ki, amely sejtszinten értelmezi az idegi aktivitást, és azt írott szöveggé fordítja. Alanyuk, a 67 éves Pat Bennett egy motoros neuronbetegségben szenved, amely az izomkontroll fokozatos elvesztésével, így mozgás- és beszédzavarokkal jár.
A kutatók apró szilíciumelektródák tömbjeit ültették be az agy beszédben szerepet játszó részeibe, néhány milliméterrel a felszín alá. Ezután mélytanuló algoritmusokat képeztek ki arra, hogy felismerjék Bennett agyának egyedi jeleit, amikor megpróbált különböző kifejezéseket kimondani egy 125 ezer szóból álló nagyobb és egy 50 szóból álló kisebb szókészlet elemei közül. A mesterséges intelligencia a szavakat fonémákból, vagyis a hangokból dekódolja. Az 50 szavas szókészlet esetében az interfész 3,4-szer gyorsabban működött, mint egy korábbi, ugyanezen csapat által kifejlesztett hasonló rendszer, és 9,1%-os szóhibaarány jellemezte. A 125 ezer szavas szókincs esetében ez a hibaarány 23,8%-ra emelkedett, ami még mindig nagyon jó, hiszen négy szóból körülbelül három szót sikerült helyesen megfejtenie, mondja Willett.
A másik tanulmányban Edward Chang, a Kaliforniai Egyetem idegsebésze és kollégái egy 47 éves, Ann nevű alannyal dolgoztak, aki 18 évvel ezelőtt egy agytörzsi sztrók után vesztette el beszédképességét. Ez a csapat egy papírvékony, 253 elektródát tartalmazó téglalapot helyezett el az agykéreg felszínén. Az elektrokortikográfiának (ECoG) nevezett technika előnye, hogy kevésbé invazív a másik megoldásnál, és egyszerre több ezer neuron együttes aktivitását képes rögzíteni. A csapat mesterségesintelligencia-algoritmusokat képzett ki, hogy felismerjék az agyi aktivitásban megjelenő mintázatokat, miközben Ann megpróbált 249 mondatot kimondani egy 1024 szavas szókészletet használva. A rendszer percenként 78 szót dekódolt, és a szóhibák átlagos aránya 25,5% volt.
Bár a Willett csapata által használt implantátumok, amelyek pontosabban rögzítik az idegi aktivitást, egy jóval nagyobb szókészlet esetén is felülmúlták ezt, Blaise Yvert, a franciaországi Grenoble Idegtudományi Intézet neurotechnológiai kutatója szerint jó látni, hogy az EcoG révén is egészen alacsony szóhibaarányt lehet elérni. Chang és csapata olyan speciális algoritmusokat is létrehozott, amelyek Ann agyi jeleit szintetikus hanggá és egy arckifejezéseket utánzó animált avatárrá alakították. A hangot személyre szabták, hogy úgy hangozzon, mint Ann hangja a sérülése előtt. A betanítására korábbi családi videókat használtak fel. „Már az a tény is, hogy a saját hangomhoz hasonló hangot hallok, komoly érzelmeket vált ki belőlem” – mondta el Ann a kutatás kapcsán. „Az pedig, hogy képes voltam magamtól megszólalni, óriási dolog!”
Ahhoz, hogy az ilyen agyi interfészek klinikai használatra is elérhetővé váljanak, még számos lépést meg kell tenni. Az ideális például az lenne, ha vezeték nélküli kapcsolódással lehetne megoldani az összeköttetést az elektródák és a számítógép között. Továbbá mindkét csapat reméli, hogy tovább tudják növelni az eszközök sebességét és pontosságát, még robusztusabb dekódoló algoritmusokat alkalmazva. Ráadásul mindkét vizsgálat alanya speciális eset volt, hiszen képesek voltak arcizmaik mozgatására, és a beszéddel kapcsolatos agyi régióik is épek, és ez nem minden beteg esetében lesz így. A rendszereket tehát még sok emberen kell tesztelni, hogy bizonyítsák megbízhatóságukat és biztonságosságukat.
