Οι λεπτομέρειες της επιστημονικής ανακάλυψης από την ομάδα του Πανεπιστημίου της California, San Francisco, δημοσιεύονται στο περιοδικό Nature και προσφέρουν ελπίδα σε πάρα πολλούς ασθενείς, που έχουν χάσει την ομιλία τους.
Πολλές ασθένειες και καταστάσεις κάνουν τους ανθρώπους να μην μπορούν να ελέγξουν τους μυς, που σχηματίζουν λέξεις, αλλά οι ερευνητές συνειδητοποίησαν ότι αυτοί οι μύες στέλνουν ακόμη μηνύματα στον εγκέφαλο, όταν ένα παράλυτο άτομο προσπαθεί να μιλήσει.
Οι ερευνητές αποκωδικοποίησαν αυτά τα σήματα του εγκεφάλου και επεξεργάστηκαν τους μικροσκοπικούς παλμούς από τον λάρυγγα, τα χείλη, τη γνάθο και τη γλώσσα, οι οποίοι αντιστοιχούσαν σε συγκεκριμένους ήχους. Στη συνέχεια δημιούργησαν τη “φωνητική οδό” του ασθενή μέσα σε έναν υπολογιστή και όταν έστειλαν τα σήματα του εγκεφάλου στους εικονικούς μυς, σχημάτισαν λέξεις και προτάσεις, δημιουργώντας φυσική συνθετική ομιλία.
Ένας από τους ερευνητές, ο καθηγητής Edward Chang, εξήγησε: “Για πρώτη φορά αυτή η μελέτη καταδεικνύει ότι μπορούμε να δημιουργήσουμε ολόκληρες προφορικές προτάσεις, βασισμένες στην εγκεφαλική δραστηριότητα ενός ατόμου. Είναι μια απόδειξη της αρχής ότι, με την τεχνολογία που, ήδη, έχουμε στα χέρια μας, είναι εφικτό να φτιάξουμε μια συσκευή, που θα αξιοποιηθεί κλινικά για ασθενείς με απώλεια της ομιλίας”.
Η ομιλία φαίνεται απλή, αλλά στην πραγματικότητα είναι ένα από τα πιο πολύπλοκα πράγματα, που κάνει ένας άνθρωπος, καθώς απαιτεί τον ακριβή όσο και τον δυναμικό συντονισμό πολλών μυών της φωνητικής οδού. Πολλοί ασθενείς με νευρολογικές, κυρίως, παθήσεις (εγκεφαλικό τραύμα, εγκεφαλικό επεισόδιο, Πάρκινσον, πολλαπλή σκλήρυνση, αλλά και καρκίνο στον λαιμό κ.ά.) χάνουν τη δυνατότητα ομιλίας, όπως ο Βρετανός επιστήμονας Στίβεν Χόκινγκ.
Για να επικοινωνήσουν, αναγκάζονται να εξαρτώνται από συσκευές, που χρησιμοποιούν διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή ή κινήσεις του κεφαλιού και των ματιών, προκειμένου να ελέγχουν έναν κέρσορα και να επιλέγουν γράμματα σε μια οθόνη, με ρυθμό – στην καλύτερη περίπτωση – έως δέκα λέξεις το λεπτό. Όμως η διαδικασία της επικοινωνίας είναι δύσκολη, επιρρεπής σε λάθη και πολύ πιο αργή από τον φυσιολογικό ρυθμό της ανθρώπινης ομιλίας (κατά μέσο όρο 100 ως 150 λέξεις το λεπτό).
Αρκετές έρευνες μέχρι σήμερα έχουν χρησιμοποιήσει μεθόδους τεχνητής νοημοσύνης, για να “μεταφράσουν” τα εγκεφαλικά σήματα σε ακουστικά, ώστε να συνθέσουν ομιλία. Η νέα έρευνα, που δεν βασίζεται στα “μεταφρασμένα” ακουστικά σήματα, αλλά στη νευρωνική αποκωδικοποίηση των κινήσεων της φωνητικής οδού, φαίνεται να είναι πιο αποτελεσματική.
Ο Dr Gopala Anumanchipalli, ειδικός σε θέματα ομιλίας και επικεφαλής της μελέτης, από το UCSF, δήλωσε: “Η σχέση μεταξύ των κινήσεων της φωνητικής οδού και των ήχων, που παράγονται με την ομιλία, είναι πολύπλοκη. Θεωρήσαμε ότι, αν αυτά τα κέντρα ομιλίας στον εγκέφαλο κωδικοποιούν κινήσεις και όχι ήχους, θα πρέπει να προσπαθήσουμε να κάνουμε το ίδιο και στην αποκωδικοποίηση αυτών των σημάτων”.