Το εμφύτευμα ανάγνωσης εγκεφαλικών κυμάτων βοηθά τον παράλυτο άνδρα που δεν μπορεί να μιλήσει 1.150 λέξεις

Ένας παράλυτος άνδρας που δεν μπορεί να μιλήσει ή να πληκτρολογήσει μπόρεσε να συλλάβει πάνω από 1.000 λέξεις χρησιμοποιώντας μια νευροπροσθετική συσκευή που μεταφράζει τα εγκεφαλικά του κύματα σε πλήρεις προτάσεις, δήλωσαν Αμερικανοί ερευνητές την Τρίτη.

«Οτιδήποτε είναι δυνατό», ήταν μια από τις αγαπημένες φράσεις του άντρα για να συλλαβίσει, είπε ο πρώτος συγγραφέας μιας νέας μελέτης για την έρευνα, ο Sean Metzger από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF).

Πέρυσι, η ομάδα ερευνητών του UCSF έδειξε ότι ένα εγκεφαλικό εμφύτευμα που ονομάζεται διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή μπορούσε να μεταφράσει 50 πολύ συνηθισμένες λέξεις όταν ο άνδρας προσπάθησε να τις πει πλήρως.

Στη νέα μελέτη, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Communications , μπόρεσαν να τον αποκωδικοποιήσουν σιωπηλά μιμούμενοι τα 26 γράμματα του φωνητικού αλφαβήτου.

"Επομένως, αν προσπαθούσε να πει "γάτα", θα έλεγε τσάρλι-άλφα-τανγκό", είπε ο Μέτζγκερ στο Γαλλικό Πρακτορείο.

Στη συνέχεια, μια διεπαφή ορθογραφίας χρησιμοποίησε τη μοντελοποίηση γλώσσας για να συνθλίψει τα δεδομένα σε πραγματικό χρόνο, να επεξεργαστεί πιθανές λέξεις ή λάθη.

Οι ερευνητές κατάφεραν να αποκωδικοποιήσουν περισσότερες από 1.150 λέξεις, οι οποίες αντιπροσωπεύουν "πάνω από το 85 τοις εκατό του περιεχομένου σε φυσικές αγγλικές προτάσεις", είπε η μελέτη.

Προσομοίωσαν ότι αυτό το λεξιλόγιο θα μπορούσε να επεκταθεί σε περισσότερες από 9.000 λέξεις, "που είναι βασικά ο αριθμός των λέξεων που χρησιμοποιούν οι περισσότεροι άνθρωποι σε ένα χρόνο", είπε ο Metzger.

Η συσκευή αποκωδικοποιούσε περίπου 29 χαρακτήρες το λεπτό, με ποσοστό σφάλματος 6 τοις εκατό. Αυτό ήταν περίπου επτά λέξεις το λεπτό.

Ο άνδρας αναφέρεται ως BRAVO1, ως ο πρώτος συμμετέχων της δοκιμής Brain-Computer Interface Restoration of Arm and Voice.

Τώρα στα τέλη της δεκαετίας του 30, υπέστη ένα εγκεφαλικό στα 20 του που του άφησε αναρθρία – την αδυναμία να μιλήσει κατανοητά, αν και η γνωστική του λειτουργία παρέμεινε ανέπαφη.

Συνήθως επικοινωνεί χρησιμοποιώντας έναν δείκτη που είναι συνδεδεμένος σε ένα καπέλο του μπέιζμπολ για να σπρώχνει γράμματα σε μια οθόνη.

Το 2019, οι ερευνητές εμφύτευσαν χειρουργικά ένα ηλεκτρόδιο υψηλής πυκνότητας στην επιφάνεια του εγκεφάλου του, πάνω από τον κινητικό φλοιό της ομιλίας.

Μέσω μιας θύρας ενσωματωμένης στο κρανίο του, μπόρεσαν από τότε να παρακολουθούν τα διαφορετικά ηλεκτρικά μοτίβα που παράγονται όταν προσπαθεί να πει διαφορετικές λέξεις ή γράμματα.

'Μοναδικό πλεονέκτημα'

Ο Metzger είπε ότι στον BRAVO1 "απόλαυσε πολύ τη χρήση αυτής της συσκευής επειδή μπορεί να επικοινωνεί γρήγορα και εύκολα μαζί μας".

Ένα από τα καλύτερα σημεία της μελέτης ήταν όταν είπαν στον BRAVO1 να γράψει "ό,τι θέλει", είπε ο Metzger.

«Πρέπει να μάθω πολλά για αυτόν», είπε ο Μέτζγκερ.

Μεταξύ των εκπληκτικών σχολίων του BRAVO1 ήταν ότι "δεν του άρεσε πραγματικά το φαγητό όπου μένει", πρόσθεσε ο Metzger.

Πέρυσι, μια διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή που αναπτύχθηκε στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ μπόρεσε να αποκωδικοποιήσει 18 λέξεις το λεπτό όταν ένας συμμετέχων φαντάστηκε χειρόγραφο.

Αλλά ο Metzger είπε ότι η προσέγγισή τους που βασίζεται στην ομιλία έχει ένα "μοναδικό πλεονέκτημα".

Οι 50 λέξεις που χρησιμοποιούνται συνήθως – τις οποίες ο συμμετέχων μιλάει σιωπηλά – θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για πολλές αλληλεπιδράσεις, ενώ οι πιο σπάνιες λέξεις θα μπορούσαν να γραφτούν, προσφέροντας το «καλύτερο και των δύο κόσμων», είπε.

Η έρευνα, η οποία πρέπει ακόμη να επιβεβαιωθεί σε άλλους συμμετέχοντες, απέχει πολύ από το να γίνει διαθέσιμη σε χιλιάδες ανθρώπους που χάνουν την ικανότητα να μιλούν λόγω εγκεφαλικών, ατυχημάτων ή ασθενειών κάθε χρόνο.

Ο Patrick Degenaar, καθηγητής νευροπροσθετικής στο Πανεπιστήμιο του Νιούκαστλ του Ηνωμένου Βασιλείου, ο οποίος δεν συμμετείχε στην έρευνα, χαιρέτισε τα "πολύ εντυπωσιακά αποτελέσματα".

Επειδή η νευροπροσθετική χειρουργική είναι "άκρως επεμβατική και ενέχει κινδύνους", μια τέτοια συσκευή πιθανότατα θα χρησιμοποιηθεί μόνο από πολύ μικρό αριθμό ατόμων στο άμεσο μέλλον, είπε στο AFP.

© Agence France-Presse