Az új technológia segíthet a megbénult emberekben az újbóli beszédben
A tudósok közel állnak ahhoz a technológiához, amely az agy kódolási és izomszabályozási parancsait használja annak érdekében, hogy az emberek, akik a bénulás miatt elvesztették a beszéd erejét, újra beszélhessenek.
Az északnyugati egyetem (Evanston, IL) által vezetett legújabb kutatások szerint az agy a beszédhangokat hasonló módon generálja, mint a kéz és a kar mozgását.
A megállapítás közelebb hozza azt a napot, amikor a megbénult emberek - például a „bezárt szindrómában szenvedő személyek” - csak szavak kimondásával próbálnak „agy-gép interfészen” keresztül beszélni.
A munkáról szóló cikk most a Journal of Neuroscience.
A csapat előre látja a technológiát, amelynek során az agy saját kódolja a hangokat, valamint az ajkak, a nyelv, a szájpadlás és a hangdoboz izmait irányító parancsokkal együtt.
„Intuitívabb”, mint Hawking technológiája
Egy ilyen rendszer - a szerzők magyarázata szerint - „intuitívebb” lenne, mint amit a neves fizikus, Stephen Hawking használt, aki az év elején, 76 éves korában halt meg.
Hawkingnak ritka betegsége volt, az úgynevezett amiotróf laterális szklerózis, amelynek következtében élete nagy részében megbénult és képtelen volt természetes módon beszélni.
Azonban egy számítógépes interfésznek köszönhetően, amelyet az arcának mozgatásával tudott irányítani, szavakat és mondatokat írhatott, amelyeket aztán egy beszédszintetizátor felolvasott.
Bár a módszer elvégzi a munkát, lassú és fáradságos. Az agy nem a beszéd megfogalmazását kódolja és küldi el a hangokat adó izmok számára.
Ehelyett megköveteli, hogy a személy olyan folyamaton menjen keresztül, amely jobban hasonlít az íráshoz; gondolniuk kell például a szavak és mondatok írásos formájára, nem csak hangjaikra.
„Fonémák és artikulációs gesztusok”
A tanulmány a beszédprodukció modelljét követi, amely két részből áll: a fonémák megfogalmazásában és az „artikulációs gesztusokban”.
Az első a mondatok, kifejezések, szavak és szótagok hangokra vagy fonémákra bontásának hierarchikus folyamata. A második a hangcsatornát tagoló izmok irányításával történő előállításuk. Amíg ez a munka nem volt ismert, hogy az agy hogyan tervezi és képviseli ezeket.
"Feltételeztük" - jegyzi meg Dr. Marc W. Slutzky vezető tanulmány szerzője, a neurológia és a fiziológia egyetemi docense, "az agy beszédmotoros területeinek hasonló szervezete lenne, mint az agy motoros területeinek felkarolásához".
Azt folytatja, hogy két agyterületet azonosítottak, amelyek a beszédprodukcióban vesznek részt, a jelentésben: „A precentralis kéreg nagyobb mértékben képviselte a gesztusokat, mint a fonémák. Az alsó frontális kéreg, amely egy magasabb szintű beszédterület, a fonémákat és a gesztusokat egyaránt képviselte. "
Kollégáival az agyi aktivitás tanulmányozása során fedezte fel azokat az embereket, akiknek elektródja volt az agyukba ültetve, miközben műtéten estek át a daganatok eltávolítására. A betegeknek tudatosnak kellett lenniük a műtét során, mert szavakat kellett felolvasniuk a képernyőről.
A szerzők elmagyarázzák:
"Ezek az eredmények arra utalnak, hogy a beszédprodukció hasonló kritikus szervezeti felépítésben részesül, mint más testrészek mozgása."
"Ennek fontos következményei vannak - zárják le", mind a beszédprodukció megértése, mind az agy-gép interfészek megtervezése érdekében, hogy helyreállítsuk a kommunikációt olyan emberek számára, akik nem tudnak beszélni. "
Eredményeik alapján most azt tervezik, hogy felépítenek egy agy-gép interfész algoritmust, amely a dekódoló gesztusok mellett képes lesz szavakat is alkotni azok kombinálásával.
