Naukowcy przetworzyli sygnały mózgowe na mowę

Reklama

Obrazek użytkownika koscielniakk
ndz., 04/28/2019 - 23:46 -- koscielniakk

Jak donosi Reuters, osoby, które w skutek problemów zdrowotnych straciły mowę, już wkrótce mogą ją odzyskać dzięki technologii wykorzystującej aktywność mózgową do produkcji mowy syntetyzowanej.

Naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego zainstalowali w mózgach ochotników elektrody i dekodowali sygnały płynące z ośrodka mowy, by móc przeprowadzić symulację komputerową nadawania mowy z wykorzystaniem aparatu wykonawczego obejmującego m.in. mięśnie warg, zęby, język i krtań.

Chociaż w pewnym stopniu nieskładna, mowa syntetyzowana była na tyle zrozumiała, że wzbudziła wśród badaczy nadzieję na udoskonalenie i szybki rozwój urządzeń klinicznych przeznaczonych dla pacjentów, którzy utracili zdolność mówienia.

Naśladowanie naturalnej mowy

"Byliśmy zszokowani, gdy po raz pierwszy usłyszeliśmy efekty naszej pracy- nie mogliśmy uwierzyć własnym uszom. Byliśmy bardzo podekscytowani słysząc tyle atrybutów prawdziwej mowy w głosie płynącym z syntezatora", powiedział współautor badania i doktorant Uniwersytetu -Josh Charitier.

"Trzeba jeszcze włożyć sporo pracy, by mowa syntetyzowana przypominała tę naturalną i była zrozumiała, ale i tak byliśmy pod ogromnym wrażeniem tego, ile można odczytać z aktywności mózgowej”.

Udar mózgu, porażenie mózgowe, stwardnienie zanikowe boczne, choroba Parkinsona, stwardnienie rozsiane, uszkodzenie mózgu, rak – wszystkie te schorzenia czasami powodują utratę mowy.

Wprawdzie niektórzy chorzy korzystają z urządzeń obsługiwanych ruchem gałek ocznych lub mięśni twarzy, ale do wymowy poszczególnych słów wymagają one ze strony pacjentów dość dużego wysiłku.

Mowa syntetyzowana umożliwia bardzo powolne powstawanie wypowiadanego tekstu. Chorzy z reguły używają nie więcej niż 10 słów na minutę, podczas gdy mówiąc w sposób naturalny, ludzie używają od 100 do 150 słów na minutę.

Cała piątka zdolnych do mówienia ochotników otrzymała zaproszenie do wzięcia udziału w eksperymencie, ponieważ choruje na epilepsję i w ramach badania zostaną im wbudowane w mózgi elektrody, by jeszcze przed operacją można było zmapować przyczyny napadów choroby.

W ramach przyszłych badań, nowa technologia będzie testowana na „mówiących” pacjentach.

 

Wirtualny kanał wokalny

W trakcie głośnego czytania, u ochotników śledzono aktywność tych obszarów mózgu, które są zaangażowane w powstawanie mowy.

Badacze najpierw przyjrzeli się ruchom kanału wokalnego potrzebnego do nadawania mowy, a potem dla każdego uczestnika eksperymentu stworzyli „wirtualny kanał wokalny”, który mógł być kontrolowany aktywnością mózgową i mógł produkować mowę syntetyzowaną.

Udało się syntetyzować wolniejsze głoski typu SH. Problemem były natomiast spółgłoski zwarto-wybuchowe typu B lub P.

Urządzenia nie pracowały jednakowo dobrze, gdy próbowano bezpośrednio, tzn. z pominięciem wirtualnego kanału wokalnego, przetwarzać aktywność mózgową w mowę.

"Chcemy sprawić, by mowa syntetyzowana była bardziej zrozumiała i donośniejsza. Pracujemy nad tym. Jesteśmy przekonani, że doskonaląc technikę i rozwijając nowe technologie osiągniemy dużo lepsze rezultaty", powiedział Charitier.

Autor: 
Tłum. Emilia Liberda
Źródło: 

Agencija

Reklama