De University of California doet onderzoek naar de conversiemethode cerebraal pulsen per tekst. Een speciaal implantaat materialiseert woorden op het scherm, gebaseerd op de hersenactiviteit van een persoon die meer dan 15 jaar niet heeft gesproken na een beroerte.
De man bleef na de beroerte bijna verlamd. Daarvoor gebruikte hij veel andere manieren om te communiceren, zoals een aanwijzer op zijn baseballpet, waarmee hij letters op een touchscreen tikte. Effectief, maar traag. Daarom bood de man zich vrijwillig aan om deel te nemen aan klinische proeven van een onderzoeksgroep aan de Universiteit van Californië. Tot nu toe is het brain-to-text-systeem alleen gebruikt tijdens onderzoekssessies, maar de man hoopt dat naarmate de technologie zich ontwikkelt, het in het dagelijks leven kan worden gebruikt.
In een pilootstudie werd een dun, flexibel elektrodenraster uitgerekt over het oppervlak van de hersenen van een vrijwilliger, dat neurale signalen registreerde en naar een spraakdecoder stuurde. Hij vertaalde de signalen naar de woorden die de persoon bedoelde te zeggen. Dit is de eerste keer dat een verlamde persoon die niet kon praten, neurotechnologie gebruikte om hele woorden te vertalen, niet alleen letters.
In de afgelopen twee decennia heeft neuroprothetiek een lange weg afgelegd. De meest geavanceerde zijn gehoorimplantaten die aansluiten op het binnenoor of direct op de auditieve hersenstam. Er wordt veel onderzoek gedaan naar netvliesimplantaten en hersenimplantaten voor het gezichtsvermogen, en er worden inspanningen geleverd om mensen met prothetische armen gevoel van aanraking. Deze sensorische prothesen ontvangen informatie van de buitenwereld en zetten deze om in elektrische signalen die naar de verwerkingscentra van de hersenen worden gestuurd.
Ook interessant:
Het tegenovergestelde type neuroprothese registreert hersenactiviteit en zet deze om in signalen die iets in de buitenwereld besturen, zoals een robotarm, een videogamecontroller of een cursor op een computerscherm. Om dit te doen, wordt het implantaat meestal in de motorische cortex geplaatst, het deel van de hersenen dat beweging regelt. Vervolgens stelt de gebruiker zich bepaalde fysieke acties voor om de cursor te besturen die op het virtuele toetsenbord beweegt.
Het onderzoeksteam dat het nieuwe type implantaat ontwikkelt, richt zich op de delen van de motorische cortex van de hersenen die motorische commando's naar de spieren van het gezicht, de keel, de mond en de tong sturen. Wetenschappers gebruiken elektrocorticografie (ECG), wanneer de elektroden niet de hersenen binnendringen, maar op het oppervlak liggen. Dit systeem hielp bij het matchen van neurale patronen met bewegingen van het stemkanaal.
Wetenschappers gebruiken ook prestaties kunstmatige intelligentie. De verzamelde gegevens over neurale activiteit en spraakkinematica worden ingevoerd in een neuraal netwerk, en vervolgens vindt een machine learning-algoritme patronen in de associaties tussen deze twee datasets. Dat wil zeggen, de verbinding tussen neurale activiteit en de geproduceerde taal wordt tot stand gebracht en dit model wordt gebruikt om computertaal of tekst te creëren. Maar om met verlamde mensen te werken, moest de methodologie worden verbeterd en gebruikten de wetenschappers machine learning, waarbij ze de taak in twee fasen verdeelden. Eerst vertaalt de decoder signalen van de hersenen naar overeenkomstige bewegingen van de spieren van het spraakkanaal en zet deze bewegingen vervolgens om in gesynthetiseerde spraak of tekst.
Het onderzoek wordt uitgevoerd vanaf 2021 en er doen twee verlamde vrijwilligers aan mee, en wetenschappers observeren de structuur van hun hersenen. Daarvoor ondergingen ze een implantatieprocedure: eerst verwijderde de chirurg een klein deel van de schedel en plaatste vervolgens voorzichtig een flexibele ECG-array op het oppervlak van de hersenschors. Vervolgens wordt een kleine poort aan het schedelbot bevestigd en komt deze via een aparte opening in de hoofdhuid naar buiten. Momenteel is deze poort nodig omdat deze verbinding maakt met externe draden om gegevens van de elektroden te verzenden, maar de onderzoekers hopen het systeem in de toekomst draadloos te maken.
U kunt Oekraïne helpen vechten tegen de Russische indringers. De beste manier om dit te doen is door geld te doneren aan de strijdkrachten van Oekraïne via Red het leven of via de officiële pagina NBU.
Ook interessant: