Un implant cerebral incredibil poate converti gândurile în text și sunet

Oamenii de știință fac progrese semnificative în tehnologia interfețelor creier-computer, iar un sistem nou dezvoltat poate traduce gândurile noastre în text sau sunet.

Acest sistem este, în esență, un decodor intern de vorbire, dezvoltat de cercetători din instituții din SUA. În testele efectuate pe 4 voluntari cu paralizie severă, decodorul a atins o rată de precizie de până la 74% în convertirea gândurilor într-o conversație audibilă.

Obiectivul acestor interfeţe creier-computer este să ajute persoanele cu deficiențe de vorbire sau motorii să comunice mai eficient ca niciodată, deși mai sunt multe de făcut pentru a îmbunătăți precizia și personalizarea sistemului.

Interfeţele anterioare s-au bazat pe activitatea cerebrală din momentul când o persoană paralizată încearcă să vorbească sau să scrie, chiar dacă corpul persoanei respective nu poate efectua acțiunea.

„Dacă trebuie doar să te gândești la vorbire în loc să încerci efectiv să vorbești, este potențial mai ușor și mai rapid”, afirmă neurologul Benyamin Meschede-Krasa, de la Universitatea Stanford din SUA.

Acest nou tip de interfaţă se bazează pe un implant conceput pentru a măsura activitatea neuronală și a identifica tipare legate de unități de vorbire numite foneme. Aceste foneme pot fi apoi integrate în propoziții.

Învățarea mașină a fost utilizată pentru a antrena interfața să conecteze semnalele cerebrale la cuvinte pe măsură ce cei 4 participanți se gândeau la ele, în special în cortexul motor, partea creierului responsabilă de mișcare (inclusiv vorbire).

Cercetătorii au descoperit că există o suprapunere între anumite tipare cerebrale atunci când voluntarii încearcă să vorbească (ceea ce ar implica semnale conectate la mușchi activi) și atunci când doar își imaginează cuvinte și expresii.

Deși există o suprapunere, semnalele puteau fi distinse unele de altele. Cu ajutorul unor calcule de probabilitate, în ceea ce privește asocierea uzuală dintre foneme și anumite cuvinte, noua interfață a putut recunoaște până la 125.000 de cuvinte folosind doar vorbirea internă.

Învățarea mașină a fost utilizată pentru identificarea unor tipare care conectau cuvintele la semnalele cerebrale. Credit: Kunz și colab., Cell , 2025

„Aceste tipare păreau a fi o versiune similară, dar mai restrânsă, a tiparelor de activitate evocate de tentativa de vorbire.

Am descoperit că putem decodifica aceste semnale suficient de bine pentru a demonstra o dovadă a principiului, deși încă nu la fel de bine ca în cazul unei tentative de vorbire”, susține neurologul Frank Willett, de la Universitatea Stanford.

Unul dintre implanturile utilizate în cadrul cercetării. Credit: Jim Gensheimer/Stanford Medicine

Mai sunt multe de făcut din moment ce interfața de față a fost adesea mult sub nivelul maxim de precizie de 74%. Cu toate acestea, prin utilizarea unei tehnologii de implant modernizate și cartografierea unei părți mai mari a creierului pentru indicii de gândire, cercetătorii sunt încrezători că sistemul poate fi îmbunătățit rapid în următorii câțiva ani.

O altă problemă ce trebuie depășită este potențialul de traducere, înregistrare și exprimare a monologurilor interioare care sunt destinate a fi păstrate private – ceea ce nu este de dorit într-o astfel de interfață.

Cercetătorii sugerează că ar putea fi implementate măsuri de siguranță, precum ideea unei parole speciale pentru a începe și a opri decodarea. Acest concept a fost testat în experimente cu o precizie de 98%.

În prezent asistăm la numeroase progrese înregistrate în acest domeniu tehnologic – la începutul acestui an a fost publicat un alt studiu privind decodificarea gândurilor în timp real, deși a fost personalizat pentru o singură persoană.

„Viitorul interfețelor creier-computer este strălucitor. Această lucrare oferă o speranță reală că interfețele vorbirii vor putea într-o zi să restabilească o comunicare la fel de fluentă, naturală și confortabilă precum vorbirea conversațională”, afirmă Willett.

Cercetarea a fost publicată în revista Cell.

Traducere după This Incredible Brain Implant Can Decode Inner Thoughts Into Speech