Implant opracowała grupa naukowa z Duke University (USA). Choć plany wobec wynalazku są duże, to na razie pieśń przyszłości. W teraźniejszości jednak urządzenie jest w stanie sygnały powstające w mózgu dekodować na mowę.
– Wielu pacjentów cierpi na upośledzające zaburzenia motoryczne, takie jak ALS (stwardnienie zanikowe boczne) czy zespół zamknięcia, co powoduje u nich niezdolność do mówienia – mówi dr Gregory Cogan, autor publikacji, która ukazała się w periodyku „Nature Communications”. – Obecne rozwiązania, które umożliwiają im komunikację, działają bardzo wolno i są trudne w użyciu.
Zespół mówi tutaj np. o niewielkich, testowanych już implantach, które umieszcza się na powierzchni mózgu. Działanie takich urządzeń porównuje do czytania audiobooków przy połowie normalnej prędkości. To tempo wynika ze zbyt małej liczby czujników obecnych w takim urządzeniu.
W opisanym właśnie implancie wielkości znaczka pocztowego, wykonanym z giętkiego tworzywa, badający zmieścili 256 takich mikroskopijnych sensorów. Im więcej czujników, tym dokładniej można dekodować pracę neuronów.
Wynalazek został już przetestowany na pacjentach i pacjentkach, którzy przechodzili operację mózgu z innych powodów, np. w ramach terapii choroby Parkinsona czy wycięcia guza. Ochotnicy i ochotniczki słuchali pozbawionych sensu słów, takich jak „ava”, „kug”, czy „vip” i później je powtarzali. Implant nagrywał aktywność ich mózgów. A warto pamiętać, że w czasie mowy mózg steruje ponad setką mięśni w jamie ustnej, języku i krtani .
Z pomocą tak zebranych informacji zespół wytrenował sztuczną inteligencję i później sprawdził, jak system radzi sobie z rozpoznawaniem dźwięków na podstawie danych o aktywności mózgu. Średnio system prawidłowo rozpoznawał głoski w 40 proc. przypadków. Może się wydawać, że to niewiele, ale w czasie operacji mózgów ochotników i ochotniczek grupa badawcza miała tylko 15 minut na całą procedurę i zbieranie danych z mowy trwało zaledwie 90 sekund.
To wyjątkowo mało.
W badaniach z wcześniejszymi, prostszymi wersjami urządzenia tego typu korzystano z danych gromadzonych w czasie wielu godzin, a nawet dni – podkreślają naukowcy i naukowczynie. A dzięki otrzymanemu właśnie grantowi w wysokości prawie 2,5 mln dolarów planują stworzyć bezprzewodową wersję implantu.
– Obecnie pracujemy nad urządzeniem tego samego rodzaju, które jednak nie będzie miało żadnych przewodów. Będzie można się z nim poruszać bez potrzeby podłączania do zasilania – mówi dr Cogan.
Choć będzie to wymagało jeszcze wiele pracy, twórcy i twórczynie wynalazku liczą, że z czasem zacznie przywracać mowę.
– Znajdujemy się w momencie, w którym generowana mowa nadal jest dużo wolniejsza od naturalnej – mówi jeden z badaczy, dr Jonathan Viventi. – Jednak widać trajektorię, o której możemy dotrzeć do celu.