Hirdetés

Mérföldkő az agykutatásban: beszédzavarral küzdő férfit segít az új agyimplantátum, hogy elmondja a gondolatait

beszéd

A motoros kéreg (narancssárgával jelölve): ide beültetett elektródák segítettek rögzíteni egy olyan férfi beszéddel kapcsolatos agyi aktivitását, aki nem tudott érthetően beszélni – Képünk illusztráció

Fotó: Science Photo Library / Alamy Stock Photo

Egy új agy-számítógép interfész valós időben fordítja le a gondolatokat énekléssé és kifejező beszéddé. Az agykutatásban mérföldkőnek számító agyimplantátumot a Genfi Egyetem és a Kaliforniai Egyetem kutatói fejlesztették ki közösen: egy súlyos beszédzavarral küzdő kísérleti alanyon tesztelték, akinek a szintetikus hangja tökéletesen tolmácsolta a gondolatait. A tudományos felfedezésről a Scientific American tudományos népszerűsítő lap számol be részletesen.

EN-összeállítás

2025. június 18., 10:132025. június 18., 10:13

2025. június 18., 10:222025. június 18., 10:22

Egy súlyos beszédzavarral élő férfi képes kifejezően beszélni és énekelni egy olyan agyimplantátum segítségével, amely az idegi aktivitását szinte azonnal szavakká alakítja. A készülék érzékeli a hangszín változásait, amikor a férfi kérdést tesz fel, kiemeli az általa hangsúlyozni kívánt szavakat, és lehetővé teszi, hogy háromféle hangmagasságon dúdoljon dallamokat.

A rendszer – amelyet agy–számítógép interfészként (BCI) ismernek – a mesterséges intelligencia (AI) segítségével dekódolja a résztvevő elektromos agyi aktivitását, miközben az megpróbál beszélni.

Hirdetés

Ez az első olyan eszköz, amely nemcsak az ember által közölni kívánt szavakat képes visszaadni, hanem a természetes beszéd olyan jellemzőit is, mint a hangszín, hanglejtés és hangsúly, amelyek a jelentés és érzelem kifejezésében kulcsszerepet játszanak.

A tanulmány szerint a szintetikus hang, amely a résztvevő eredeti hangját utánozta, mindössze 10 ezredmásodperccel követte azt az idegi jelet, amely a beszédszándékot jelezte. A Nature folyóiratban bemutatott rendszer jelentős előrelépést jelent a korábbi BCI-modellekhez képest, amelyek vagy három másodperces késéssel tudtak beszédet generálni, vagy csak akkor, miután a felhasználó mímelte a teljes mondatot.

„Ez a beszéd-BCI-k szent grálja” – mondja Christian Herff, a hollandiai Maastrichti Egyetem számítógépes idegtudósa, aki nem vett részt a kutatásban. – „Ez most már valódi, spontán és folyamatos beszéd.”

Valós idejű dekóderrel elért érthető beszéd

A 45 éves tanulmányi résztvevő elveszítette a tiszta beszéd képességét, miután amiotrófiás laterálszklerózisban (ALS) – egy motoros neuronbetegségben – szenvedett, amely az izmok mozgását vezérlő idegeket károsítja, beleértve a beszédhez szükséges izmokat is. Bár még képes volt hangokat kiadni és szavakat formálni, beszéde lassú és nehezen érthető volt.

Tüneteinek kezdete után öt évvel a férfi agyába 256 darab, egyenként 1,5 mm hosszú szilícium elektródát ültettek be a mozgást irányító agyterületre. A kutatás társszerzője, Maitreyee Wairagkar, a Kaliforniai Egyetem (Davis) idegtudósa és munkatársai mélytanuló algoritmusokat képeztek ki arra, hogy 10 ezredmásodpercenként rögzítsék és értelmezzék az agyjeleket. A rendszer valós időben azt a hangzást dekódolja, amelyet a férfi megpróbál létrehozni – nem a teljes szót vagy a beszédhangokat (fonémákat), hanem a hangképzés szándékát.

„Nem mindig használunk szavakat a kommunikációhoz. Vannak indulatszavaink, érzelmi hangjaink, amelyek nem részei a szókincsnek” – magyarázza Wairagkar. – „Ezért választottuk ezt a teljesen korlátlan megközelítést.”

A kutatók a mesterséges hangot a férfi eredeti hangjára szabták, még a betegség kialakulása előtti interjúfelvételek alapján tanított AI segítségével.

A csapat megkérte a résztvevőt, hogy próbáljon meg különböző hangokat (pl. „ááh”, „óóh”, „hmm”) és kitalált szavakat kiejteni. A BCI ezeket is képes volt létrehozni, ezzel bizonyítva, hogy nem szükséges előre meghatározott szókincs a működéséhez.

A beszéd szabadsága

A készülék segítségével a férfi szavakat betűzött, nyitott kérdésekre válaszolt, és azt mondhatott, amit csak akart – olyan szavakat is, amelyek nem szerepeltek a dekóderrendszer betanítási adatbázisában. A kutatóknak elmondta, hogy örömmel tölti el, amikor hallja a szintetikus hangját beszélni, és úgy érzi, ez az ő „valódi hangja”.

Más kísérletek során a rendszer azt is felismerte, hogy a résztvevő kérdésként vagy kijelentésként próbálja meg kiejteni a mondatot.

Képes volt azt is észlelni, melyik szót hangsúlyozta egy adott mondatban, és ehhez igazította a szintetikus hang hangszínét.

„Belevittük az emberi beszéd minden olyan összetevőjét, ami igazán fontos” – mondja Wairagkar. A korábbi BCI-k ezzel szemben csak egysíkú, monotonnak hangzó beszédet tudtak generálni. „Ez egyfajta szemléletváltás, mivel valóban használható, életszerű eszközzé válhat” – mondja Silvia Marchesotti, a Genfi Egyetem neuro-mérnöke. A rendszer funkciói kulcsfontosságúak lehetnek ahhoz, hogy a jövőben a páciensek napi használatba vehessék. Szakemberek szerint a mostani kísérletek az agykutatás egy teljesen új dimenzióját nyitják meg a tudósok előtt.

korábban írtuk

VR-terápia a csíkszeredai intenzíven: kommunikációs híd és „ablak” a külvilágra
VR-terápia a csíkszeredai intenzíven: kommunikációs híd és „ablak” a külvilágra

Romániában elsőként indították el májusban a VR-terápiás programot a Csíkszeredai Megyei Sürgősségi Kórház intenzív osztályán. A kezdeményezés ötlete 2024-ben fogalmazódott meg dr. Kiss Konrád-Ottó rezidens orvos részéről.

Hirdetés
szóljon hozzá! Hozzászólások

Hírlevél

Iratkozzon fel hírlevelünkre, hogy elsőként értesüljön a hírekről!

Hirdetés
Hirdetés

Ezek is érdekelhetik

Hirdetés

A rovat további cikkei

2026. január 22., csütörtök

„Nincs alternatívája a kormánykoalíciónak”. Zakariás Zoltán megszorításokról, az EMSZ-en belüli RMDSZ-ellenes indulatokról

Nem csak a román társadalom, hanem az erdélyi magyarság egy része is elégedetlen az RMDSZ támogatását is élvező kormány munkájával, egyre többen bírálják a megszorító intézkedéseket. Zakariás Zoltánt, az Erdélyi Magyar Szövetség elnökét kérdeztük.

„Nincs alternatívája a kormánykoalíciónak”. Zakariás Zoltán megszorításokról, az EMSZ-en belüli RMDSZ-ellenes indulatokról
Hirdetés
2026. január 22., csütörtök

Trump és Grönland: talán mégsem robban szét a NATO

A Grönland kapcsán megkötendő keretmegállapodás bejelentése nyomán egyelőre úgy tűnik, fellélegezhetnek a NATO-szövetségesek, mivel most úgy néz ki, nem robban szét a szövetség a sziget miatti nézetkülönbségek nyomán.

Trump és Grönland: talán mégsem robban szét a NATO
2026. január 21., szerda

Időjárás-előrejelzés Erdélyben: enyhülés és csapadék váltja fel a kemény fagyokat

Csapadékban gazdag, enyhébb időre számíthatunk az előttünk álló hét napban. Csütörtök hajnalban még –11 fok lesz a legalacsonyabb hőmérséklet, de az időjárás-előrejelzés szerint a hétvégére azonban napközben eső, zápor váltja fel a korábbi havazásokat.

Időjárás-előrejelzés Erdélyben: enyhülés és csapadék váltja fel a kemény fagyokat
2026. január 20., kedd

A román–moldovai egyesülés esélyeitől Chișinău valódi szándékáig

Jelentős visszhangra találtak a Prut mindkét oldalán, sőt nemzetközi vonalon is Maia Sandunak, a Moldovai Köztársaság elnökének az esetleges moldovai–román egyesülésről mondott szavai.

A román–moldovai egyesülés esélyeitől Chișinău valódi szándékáig
Hirdetés
2026. január 17., szombat

Gyerekvállalás: miért kerül válságba a család intézménye?

Az európai nemzetek lélekszáma évről évre csökken, a népességfogyás jelensége alól nem kivétel a magyarság sem. Lengyelné Püsök Sarolta református lelkésszel, a Babeș–Bolyai Tudományegyetem docensével készült interjúnkban a kiváltó okokat vettük számba.

Gyerekvállalás: miért kerül válságba a család intézménye?
2026. január 16., péntek

Bánffyhunyadnak emberöltők után van ismét magyar elöljárója, ismertette a kilátásokat a Krónikával

Országszerte feltűnést keltett Bánffyhunyad polgármesterének a döntése, miszerint több mint másfél évtizedes közigazgatási tevékenység után lemond tisztségéről a kormány által kilátásba helyezett átszervezés jelentette népszerűtlen intézkedések miatt.

Bánffyhunyadnak emberöltők után van ismét magyar elöljárója, ismertette a kilátásokat a Krónikával
2026. január 13., kedd

Olcsó dél-amerikai áruval áraszthatják el Romániát, lázadnak a gazdák a Mercosur ellen

Heves belpolitikai vita alakult ki a román kormánykoalícióban az EU–Mercosur szabadkereskedelmi egyezmény támogatása miatt. A Mercosur-egyezmény kockázatairól Nicu Vasile, a LAPAR elnöke nyilatkozott a Krónikának.

Olcsó dél-amerikai áruval áraszthatják el Romániát, lázadnak a gazdák a Mercosur ellen
Hirdetés
2026. január 13., kedd

Rövid enyhülés után kemény fagy tér vissza Erdélybe

A hét közepére mérséklődik az előző éjszakák és nappalok hideg időjárása, ám a néhány napos enyhülést újabb hideghullám követi: a hétvégétől ismét –10 fok alá süllyed a hőmérő higanyszála, kemény fagy várható.

Rövid enyhülés után kemény fagy tér vissza Erdélybe
2026. január 10., szombat

Két világ egy szigeten: utazás Ciprus görög és török oldalán

Azúrkék víz, csipkézett part menti sziklák, népszerű bulizóhelyek, elegáns szállodák. A legtöbbeknek ez jut eszébe Ciprusról, a Földközi-tenger több mint 9 ezer négyzetkilométeres szigetéről.

Két világ egy szigeten: utazás Ciprus görög és török oldalán
2026. január 07., szerda

Gyula élő történelme: látogatás a polgári múltat őrző Ladics-házban

Gyula történelmi belvárosában áll egy ház, ahol nemcsak a falak, hanem a bútorok, a könyvek, a személyes tárgyak és a családi dokumentumok is mesélnek. A Ladics-ház egyedülálló módon enged bepillantást a 19–20. század fordulójának polgári életformájába.

Gyula élő történelme: látogatás a polgári múltat őrző Ladics-házban
Hirdetés
Hirdetés