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

2025. november 17., hétfő

A nagymama kötényétől a katedráig: egy lelkipásztor útja az elhívásban

Gyermekként még a nagymama kötényében prédikált, ma már református lelkipásztorként és teológiai tanárként szolgál. Éles Éva számára a hit nemcsak tan, hanem életforma: a szolgálat, az oktatás és a család szeretetében válik teljessé.

A nagymama kötényétől a katedráig: egy lelkipásztor útja az elhívásban
Hirdetés
2025. november 16., vasárnap

A legendás 6:3 évfordulóján mutatja be a Duna a Puskás Ausztráliában című dokumentumfilmet

November 25-én, a legendás győzelem, az 1953-as angol-magyar évfordulóján 21:50-től mutatja be a Duna a Puskás Ausztráliában című dokumentumfilmet. A dokumentumfilmben megszólalnak egykori ausztráliai játékosok, barátok, sportvezetők.

A legendás 6:3 évfordulóján mutatja be a Duna a Puskás Ausztráliában című dokumentumfilmet
2025. november 15., szombat

Bagdy Emőke újabb tabukat dönt a Lélekutakon legújabb részében

Tényleg visszatükrözi a baba az anyja érzéseit? Számít, ha már a várandósság ideje alatt beszélünk a magzathoz? Miért lehet „virtuális köldökzsinór” a szoptatás? A Ridikül YouTube-csatorna népszerű soroza

Bagdy Emőke újabb tabukat dönt a Lélekutakon legújabb részében
2025. november 15., szombat

Megoldották a középkor egyik magyar rejtélyét: azonosították az Árpád-ház tagjának, Macsói Bélának a maradványait

III. Béla királyon kívül Macsói Béla az Árpád-ház egyetlen olyan tagja, akinek csaknem teljes csontváza fennmaradt. Az Eötvös Loránd Tudományegyetem munkatársai genetikai, izotópos és antropológiai bizonyítékok alapján véglegesen azonosították.

Megoldották a középkor egyik magyar rejtélyét: azonosították az Árpád-ház tagjának, Macsói Bélának a maradványait
Hirdetés
2025. november 14., péntek

Kárpát-medencei népművészeti seregszemle: pályázat közösségi alkotásokra és együttműködésre

A Hagyományok Háza és a Népművészeti Egyesületek Szövetsége idén is meghirdette országos pályázatát, amelyre külhoni jelentkezőket is várnak. A pályázat beadási határideje: 2025. december 1.

Kárpát-medencei népművészeti seregszemle: pályázat közösségi alkotásokra és együttműködésre
2025. november 13., csütörtök

A tehetséget, a kíváncsiságot és a keresést támogatják – az Unitárius Ifjúsági Konferencia szellemiségéről

Mi tart életben egy ifjúsági konferenciát egy évszázadon át? Hogyan tud a hagyomány megújulni? A konferencia múltjáról, céljairól és különleges légköréről Magyari Zita Emese, az ODFIE elnöke, és Széles László teológus, a rendezvény főszervezője mesélt.

A tehetséget, a kíváncsiságot és a keresést támogatják – az Unitárius Ifjúsági Konferencia szellemiségéről
2025. november 12., szerda

Ki merészel még röhögni azon, hogy az asszony verve jó?!

Talán ezen már az asszonyt, gyereket néha-néha jól elnáspángoló, gyepáló, agyabugyáló, puháló, döhölő „tisztességes” erdélyi magyar emberek sem röhögnek egy jót a kocsmában: tizenöt késszúrás a közös kisgyermeket karjaiban tartó fiatalasszonynak.

Ki merészel még röhögni azon, hogy az asszony verve jó?!
Hirdetés
2025. november 12., szerda

Orbán Viktor: a szankciók alóli felmentés addig van, amíg Donald Trump az elnök és én a magyar miniszterelnök

Amíg Donald Trump az Egyesült Államok elnöke és Orbán Viktor a magyar miniszterelnök, addig van az amerikai szankciók alóli mentességet biztosító megállapodás – erről beszélt Orbán Viktor kedden az ATV műsorában.

Orbán Viktor: a szankciók alóli felmentés addig van, amíg Donald Trump az elnök és én a magyar miniszterelnök
2025. november 11., kedd

Fagyos hajnalok után eső és havas eső is érkezhet Erdélybe

Változóan felhős, napos időre van kilátás az előttünk álló öt napban, hangsúlyosabb éjszakai lehűléssel. A jövő hét elejétől esőfront éri el térségünket, amely hétfőtől kiadós csapadékot ígér. Hajnalonként talajmenti fagyra kell számítani.

Fagyos hajnalok után eső és havas eső is érkezhet Erdélybe
2025. november 11., kedd

Forrásból merítve – a cigány kultúra és hit ünnepe Kóré Géza emlékére a Székelyföldön

Fergeteges hangulat, tisztességteljes megemlékezés, őszinte egymásra hangolódás – leginkább így jellemezhető a 2025. november 9-én, Székelyszenterzsébeten megrendezett Kóré Géza-emléknap – a székelyföldi cigány tánccsoportok találkozója.

Forrásból merítve – a cigány kultúra és hit ünnepe Kóré Géza emlékére a Székelyföldön
Hirdetés
Hirdetés