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 02., péntek

Kolozsvár, New York, Fülöp-szigetek, de a legjobb Erdélyben: Baloga István vízilabdázóval sportról és családról

Életútja sporttörténet, nemzetközi tapasztalat és közösségi elköteleződés. A kolozsvári medencéktől az amerikai egyetemi bajnokságig, majd vissza Erdélybe: Baloga Istvánt vízilabdázóként, oktatóként és családapaként is a kitartás vezérli.

Kolozsvár, New York, Fülöp-szigetek, de a legjobb Erdélyben: Baloga István vízilabdázóval sportról és családról
Hirdetés
2025. december 30., kedd

Kemény hideggel indul az újév, de a hétvégére enyhül az idő

Szilveszter éjszakáján és az új év első napjaiban jóval fagypont alatti hőmérséklettel búcsúzik az óesztendő, és köszönt be az új esztendő. Hétvégére, illetve a jövő hét elejére azonban enyhül a hideg idő.

Kemény hideggel indul az újév, de a hétvégére enyhül az idő
2025. december 28., vasárnap

Spanyolországi útinapló: narancsfák és mór erődök árnyékában

Karácsony előtt idén nem a szokásos takarítással foglalkoztunk, hanem egy különleges utazást választottunk: Malagát és Granadát fedeztük fel Andalúzia napsütötte vidékén. A mediterrán városok lenyűgöző erődítményei az első pillanattól magukkal ragadtak.

Spanyolországi útinapló: narancsfák és mór erődök árnyékában
2025. december 27., szombat

Baricz Lajos plébános harmincöt éve a közösségért: nem pont, csak vessző

Harmincöt éve szolgál Marosszentgyörgyön, nemrég jelent meg a századik verseskötete, és december elején a prefektúra is kitüntette a közösségért végzett szolgálatáért. Baricz Lajos római katolikus plébánossal a szolgálatáról és az ünnepről beszélgettünk.

Baricz Lajos plébános harmincöt éve a közösségért: nem pont, csak vessző
Hirdetés
2025. december 26., péntek

Így lesz közönségből közösség. Színpad és katedra között Miklós Gyurival (INTERJÚ)

Lehet-e egyszerre fergeteges bulikat tartani és Jézus örömhírét hitelesen képviselni? Miklós Gyuri szerint nemcsak lehet, hanem kell is. A kolozsvári zenész és vallástanár a vele készült beszélgetés során hitről, zenéről, küldetésről és arról vall.

Így lesz közönségből közösség. Színpad és katedra között Miklós Gyurival (INTERJÚ)
2025. december 23., kedd

Édes időutazás Gyulán: érdemes belekóstolni a Százéves Cukrászda kínálatába

A gyulai Százéves Cukrászda korábban is megkerülhetetlen pontja volt a viharsarki városnak, az idén elnyert Magyarország Tortája cím pedig csak még több vendéget vonz a létesítménybe. Decemberi látogatásunkkor „belekóstolunk” az egykori kávéházi miliőbe.

Édes időutazás Gyulán: érdemes belekóstolni a Százéves Cukrászda kínálatába
2025. december 23., kedd

Hidegfront és havazás: bekeményít az idő az év utolsó hetében

Télies, hideg napok elé nézünk az esztendő utolsó hetében, éjszakánként mindenütt fagypont alá süllyed a hőmérő higanyszála. A nappalok sem lesznek sokkal enyhébbek, a csúcshőmérséklet többnyire alig haladja meg a fagypontot, napközben is hideg lesz.

Hidegfront és havazás: bekeményít az idő az év utolsó hetében
Hirdetés
2025. december 22., hétfő

Ceaușescu diktatúrája rózsaszín fényben – Történelemtanár a fiatalokat elérő TikTok-tartalmakról

A fiatal generáció nagy mértékben ki van szolgáltatva a közösségi oldalakon terjedő, a Ceaușescu diktatúrája, a totalitárius rendszerek iránti nosztalgiát és szélsőséges eszméket terjesztő tartalmaknak – derült ki nemrég egy elemzésből.

Ceaușescu diktatúrája rózsaszín fényben – Történelemtanár a fiatalokat elérő TikTok-tartalmakról
2025. december 21., vasárnap

Advent a rohanásban – Lelkipásztorok vallanak a karácsonyra készülő emberről (VIDEÓ)

A karácsonyra készülődés jegyében az Erdélyi Napló Keskeny út című videós összeállítása keretében három lelkipásztor mesél arról, hogyan készülnek a híveik a karácsonyra.

Advent a rohanásban – Lelkipásztorok vallanak a karácsonyra készülő emberről (VIDEÓ)
2025. december 18., csütörtök

Reptéri felfedezés: amikor a karate legendája mellém ült

Az újságíró sosem megy igazán szabadságra – legalábbis ezt szokták mondani nekem a barátaim, az ismerőseim, a családom. Mert valóban figyelek, látok, jegyzetelek, amikor utazom is. Valóban, mindig úgy alakul, hogy történeteket hozok haza.

Reptéri felfedezés: amikor a karate legendája mellém ült
Hirdetés
Hirdetés