- DMN inf.
- Teksto dydis:
- Spausdinti
Implantavę specialius elektrodus į „uždaryto viduje sindromo“ (angl. locked-in syndrome) paveikto žmogaus smegenis, mokslininkai pademonstravo sistemą neuronų signalams perduoti belaidžiu būdu į kalbos sintezatorių.
Minties konvertavimo į kalbą procesas trunka apie 50 milisekundžių - tiek pat laiko savo mintis reikšdamas žodžiais užtrunka ir neparalyžiuotas neurologiškai sveikas žmogus, rašo technologijos.lt.
Šis tyrimas yra pirmasis sėkmingas atvejis, kai pademonstruotas veikiantis nuolatos implantuotas belaidžio ryšio implantas, realiu laiku kontroliuojantis išorinę elektroninę įrangą. Tyrimui vadovavo Bostono universiteto (JAV) neurologas Frankas Guentheris, kuris eksperimentus vykdė kartu su Harvardo universiteto ir Masačiusetso technologijų instituto mokslininkais. “Mūsų rezultatai rodo, jog naudodamasis smegenų ir mašinos sąsaja, vartotojas gali tiesiogiai kontroliuoti išvedamą garsą, ir kad jam nebereikia naudoti palyginti lėto spausdinimo klaviatūra proceso", F.Guentheris sakė interviu portalui „PhysOrg.com“.
Tyrimo metu mokslininkai naująją technologiją išbandė su savanoriškai sutikusiu dalyvauti 26 metų amžiaus vyru, patyrusiu galvos smegenų žievės insultą. Insultas pažeidė smegenų kanalą, atsakingą už ryšį tarp judesius valdančių motorinių neuronų ir likusios smegenų dalies. Nors jo sąmonė ir pažintiniai gebėjimai nenukentėjo, jis yra visiškai suparalyžiuotas ir gali tik lėtai judinti akis vertikaliai kryptimi. Ši reta būsena yra vadinama „uždaryto viduje sindromu“. Prieš penkerius metus, kai eksperimento dalyviui buvo 21 metai, mokslininkai implantavo elektrodą netoli ribos, skiriančios kalbinę smegenų sritį ir kairiąją ventralinę motorinę smegenų žievės dalį (angl. left ventral premotor cortex).
Pamažu prie elektrodo priaugo neuronai, ir praėjus 3-4 mėnesiams jie jau pradėjo perduoti signalus elektrodų laidams. Praėjus trims metams po implantavimo, mokslininkai ėmėsi testuoti smegenų ir mašinos sąsaja, kuri skirta kalbai sintezuoti realiu laiku. Sistema yra „telemetrinė“ - jai nereikia jokių jungčių ar laidų, išlendančių pro žmogaus odą - taip eliminuojama infekcijos rizika. Vietoj to, elektrodai sustiprina ir konvertuoja neuronų signalus į dažninės moduliacijos (FM) radijo bangas.
Šie signalai belaidžiu būdu perduodami per skalpą į dvi rites, kurios prie žmogaus galvos pritvirtintos naudojant vandenyje tirpią pastą. Ritės suveikia kaip priimančioji radijo bangų antena. Implantuotam elektrodui energiją tiekia indukcinis ryšys tarp maitinimo šaltinio ritės (kuri taip pat tvirtinama prie galvos) ir elektrodo priimančiosios ritės.
Galiausiai signalai perduodami į elektrofiziologinę įrašymo sistemą, kuri signalus suskaitmenina ir surūšiuoja. Atskirtos charakteringos signalo dalys, nešančios reikiamą informaciją, siunčiamos į neuralinį dekoderį - specialią programą, veikiančią asmeniniame kompiuteryje. Šios programos suformuotas signalas perduodamas į programinį kalbos sintezatorių, veikiantį tame pačiame kompiuteryje. Kol kas sistema sėkmingai išbandyta tik su trimis balsėmis. Visas konvertavimo procesas vidutiniškai trunka 50 milisekundžių.
Mokslininkai įsitikinę, jog patobulinus sistemą, bus galima atkurti ir priebalses. Signalams perduoti buvo naudojamas vienas trijų kontaktų elektrodas, o tai reiškia, jog panaudojus papildomus elektrodus ir jais fiksuojant kelių smegenų sričių generuojamus impulsus bei pritaikius patobulintą dekodavimą, būtų galima sukurti sparčiai ir tiksliai veikiantį kalbos sintezatorių, galintį atkurti platų garsų diapazoną. „Artimiausiuose planuose esame numatę sintezatorių, kuris gali atkurti tiek balses, tiek priebalses, ir tuo pačiu kuris būtų paprastas naudoti“, sako F.Guentheris. – „Mes taip pat tobuliname techninę dalį ir siekiame gerokai padidinti elektrodais aprėpiamą neuronų skaičių, o tai turėtų stipriai padidinti sistemos veikimo efektyvumą“.
Apskritai vertinant, šis darbas žymį svarbų pasiekimą kuriant neuroninius protezus. Sukurtas aparatas nereikalauja sudėtingos išorinės įrangos, išskyrus bevielį imtuvą ir nešiojamą kompiuterį. Ankstesnės smegenų ir mašinos sąsajos, skirtos komunikacijai, yra labai lėtos ir sugeba atkurti vos vieną žodį per minutę. Naujoji sistema turi potencialią galimybę užtikrinti realaus laiko pokalbį ir gali iki minimumo sumažinti stiprų paralyžių patyrusių žmonių socialinę izoliaciją.
Kalbai sintezuoti skirtos smegenų ir mašinos sąsajos schema. Insulto sukeltas pažeidimas (raudonas kryželis) sutrikdo kalbos funkciją, tačiau motorinis kalbos planavimo centras smegenų žievėje išlieka sveikas. Elektrodais surinkti kalbiniai signalai sustiprinami ir per skalpą siunčiami bevieliu būdu, radijo bangomis.
NAUJAUSI KOMENTARAI
SUSIJĘ STRAIPSNIAI
-
JK teismas: kompiuterių mokslininkas C. Wrightas nėra bitkoinų kūrėjas
Jungtinės Karalystės teismas ketvirtadienį nusprendė, kad australų kompiuterių mokslininkas Craigas Wrightas (Kreigas Raitas) nėra Satoshi Nakamoto (Satošio Nakamoto): tokį slapyvardį naudojo kriptovaliutos – bitkoinų – kūrėjas, ...
-
Atostogos pajūryje – be ryšio?28
Panašu, kad atostogos pajūryje šiemet gali būti be ryšio. Jau dabar Palangos ir Šventosios gyventojai skundžiasi, kad sunku paskambinti mobiliuoju telefonu, o atėjus vasaros sezonui, kai į pajūrį suvažiuos daugybė poilsiaut...
-
Dirbtinis intelektas didina pasitenkinimą darbu?
Tyrimas, atliktas „McKinsey Global Institute“, rodo, kad iki 2030 m. mažiausiai 14 proc. darbuotojų visame pasaulyje, o tai daugiau nei 470 mln. žmonių, gali tekti keisti savo karjeros kryptį dėl skaitmenizacijos, robotizacijos ir dirbtinio i...
-
Europos Parlamentas galutinai pritarė svarbiam dirbtinio intelekto įstatymui
Europos Sąjungos teisės aktų leidėjai uždegė žalią šviesą istorinėms taisyklėms, kuriomis reglamentuojamas dirbtinis intelektas (DI), pašalinę paskutinę kliūtį, trukdžiusią oficialiai jas priimti. ...
-
Dirbtinis intelektas medicinoje: gali pakeisti dar vieną profesiją?7
Dirbtinis intelektas vis dažniau pritaikomas medicinos srityje. Specialistai sako, kad naujovės bus ypač naudingos psichologams ir jų pacientams. Tačiau gyventojai naujomis technologijomis dar nepasitiki. ...
-
Lietuvoje vykdomame projekte – pažangios ir modernios švietimo idėjos1
Mokslas atidaro duris į pasaulio tyrinėjimo procesus, atsiveria didžiulės galimybės analizuoti paslaptingo gamtos pasaulio erdves, keisti mokymosi perspektyvas. Žmogaus išradingumui nėra ribų: visai neseniai žinių pasaulį užvaldė informacin...
-
JT įspėja: dirbtinio intelekto įrankiai kuria seksistinį turinį4
Populiariausi pasaulyje dirbtinio intelekto (DI) įrankiai yra paremti „OpenAI“ ir „Meta“ programomis, kurios rodo išankstinį nusistatymą prieš moteris, parodė ketvirtadienį Jungtinių Tautų kultūros organizacijos UN...
-
Pasaulinę šlovę pelniusi lietuvė mokslininkė prisidėjo prie COVID-19 pandemijos suvaldymo11
Lietuva gali didžiuotis daugybe gabių ir talentingų asmenybių. Fizinių ir technologijos mokslo centro mokslininkė dr. Ieva Plikusienė – neabejotinai yra viena iš jų. Ne veltui pasaulio žiniasklaidoje ji pristatinėjama mokslo „roko ...
-
Kad asmenukė nevirstų vaikystės trauma ar nusikaltėlių masalu
Daugelis vaikų šiandien internete pasirodo dar gerokai iki pradėdami vaikščioti ar net tikrojo atėjimo į šį pasaulį. Užsimezgusios gyvybės džiaugsmo pripildyta ultragarso nuotrauka ir pirmieji vaikelio žingsniai jau spėjo tapti...
-
Daugelyje šalių buvo sutrikusi „Facebook“, „Messenger“ ir „Instagram“ veikla18
Daugelyje šalių, įskaitant ir Lietuvą, antradienį sutriko bendrovės „Meta“ socialinių tinklų „Facebook“, „Messenger“, „Instagram“ ir „Threads“ veikla, šimtams tūkstančių vartot...