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. március 31., kedd

Esővel indul, napsütéssel folytatódik: 20 fok körüli meleg várható húsvét másodnapjára

Pár napig még kitart a csapadékos, hűvös időjárás, húsvétra azonban kellemesen meleg, napos idő várható, 20 fok körüli csúcshőmérséklettel.

Esővel indul, napsütéssel folytatódik: 20 fok körüli meleg várható húsvét másodnapjára
Hirdetés
2026. március 31., kedd

Bárányból készült húsvéti fogások Erdélyben – Jánossy Alíz gasztronómiai szakíró tanácsaival és receptjeivel

A bárányhúsból készült étkek sok erdélyi család húsvéti ünnepi menüsorozatának elmaradhatatlan alkotóelemei: ilyen a bárányfejleves, töltött bárány, vagy a belsőségekből készülő bárányfasírt.

Bárányból készült húsvéti fogások Erdélyben – Jánossy Alíz gasztronómiai szakíró tanácsaival és receptjeivel
2026. március 28., szombat

Rácz Magda alkotásai, amelyek belülről születnek

Táj, zene és belső képek találkoznak Rácz Magda munkáiban. A Székelyföldről indult alkotó évtizedeken át rajztanárként dolgozott, miközben festett, grafikákat készített és szőtt.

Rácz Magda alkotásai, amelyek belülről születnek
2026. március 26., csütörtök

Brüsszeli hóbort zöldje felé űz a rideg energiavalóság

A drága energia, a méregdrága üzemanyag és az egyre erőteljesebb megélhetési nyomás korában egyre kevésbé látszik elvont brüsszeli jelszónak, buta és költséges hóbortnak a zöld átállás Erdélyben.

Brüsszeli hóbort zöldje felé űz a rideg energiavalóság
Hirdetés
2026. március 23., hétfő

Megkésett és elégtelen romániai válaszok az energiaválságra

Mi a hasonlóság a román Szociáldemokrata Párt (PSD) ellenzékbe vonulással való fenyegetőzése és a bukaresti kormánynak az üzemanyag-drágulással szembeni hatékony fellépése között? Hát csak az, hogy nagy valószínűséggel egyik sem fog bekövetkezni.

Megkésett és elégtelen romániai válaszok az energiaválságra
2026. március 23., hétfő

Időbe zárt történetek – Tóth László újságíró új könyvéről

Tóth László kézdivásárhelyi újságíró halk szavú ember: székely lévén akkor szólal meg, ha van mondanivalója. Úgy tűnik, ez kissé zavarja is, s ha nem kívánja verbálisan közkinccsé tenni gondolatait, azokat papírra veti.

Időbe zárt történetek – Tóth László újságíró új könyvéről
2026. március 21., szombat

Szilágysági családorvos keresi az utódját: egy hivatás, amely több mint munka

Dr. Székely-Szentmiklósi István negyvenöt éve családorvos a Szilágyságban – pályája egyszerre jelent hivatást, alkalmazkodást és közösségi elköteleződést.

Szilágysági családorvos keresi az utódját: egy hivatás, amely több mint munka
Hirdetés
2026. március 19., csütörtök

„Anyák, emberekké neveljétek a hon leányait”. Marosvásárhelyi kiállítás a szabadságharc női hőseiről

Feleségként biztosították a hátteret, ápolóként segítettek, fegyvert ragadva csatlakoztak a harcokhoz. Az 1848–49-es szabadságharc asszonyait a korabeli lapokból, a visszaemlékezésekből ismerhetjük. A Teleki Tékában kiállítással tisztelegnek előttük.

„Anyák, emberekké neveljétek a hon leányait”. Marosvásárhelyi kiállítás a szabadságharc női hőseiről
2026. március 17., kedd

Tavaszi szeszély: lehűlés és szeles napok jönnek

Az elmúlt napok kellemesen meleg tavaszias időjárását az előttünk álló egy hétben néhány fokos lehűlés váltja fel, a nappali csúcsértékek nem haladják meg a 11–13 fokot. Erőteljes felhőképződésre, elszórtan esőre, záporokra kell számítani.

Tavaszi szeszély: lehűlés és szeles napok jönnek
2026. március 17., kedd

Băsescu szerint Irán tényleg megtámadhatja Romániát, a szakértők visszafogottabbak

Miközben Traian Băsescu volt államfő reálisnak tartja, hogy Irán beváltja fenyegetését, és megtámadja Romániát az amerikai katonai eszközök befogadása miatt, szakértők óvatosságra intenek a kérdésben.

Băsescu szerint Irán tényleg megtámadhatja Romániát, a szakértők visszafogottabbak
Hirdetés
Hirdetés