การถอดรหัสคำสั่งของสมองต่อช่องเสียงในสักวันหนึ่งอาจช่วยให้คนพูดไม่ออกได้
ในการสื่อสาร คนที่พูดไม่ได้มักจะอาศัยการเคลื่อนไหวของตาเล็กเพื่อสะกดคำ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ช้ามาก นักวิทยาศาสตร์ได้ดึงประโยคทั้งหมดออกจากสมองโดยใช้สัญญาณที่รับสัญญาณมาจากสมอง
คำที่สร้างใหม่เหล่านี้บางคำซึ่งพูดออกเสียงโดยสายเสียงเสมือนมีความสับสนเล็กน้อย นักวิจัยจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก รายงานเมื่อวันที่ 25 เมษายน ว่าโดยรวมแล้วประโยคนั้นเข้าใจได้
การสร้างประโยคสังเคราะห์ที่ได้ยินต้องใช้เวลาหลายปีในการวิเคราะห์หลังจากบันทึกสัญญาณสมองแล้ว และเทคนิคนี้ยังไม่พร้อมที่จะใช้นอกห้องปฏิบัติการ Gopala Anumanchipalli นักวิทยาศาสตร์ด้านคำพูดของ UCSF กล่าวว่า “เพียงแค่ใช้สมองก็สามารถถอดรหัสคำพูดได้
เทคโนโลยีที่อธิบายไว้ในการศึกษาใหม่ถือเป็นคำมั่นสัญญาในการฟื้นฟูความสามารถของผู้คนให้พูดได้อย่างคล่องแคล่วในที่สุด Frank Guenther นักประสาทวิทยาด้านการพูดที่มหาวิทยาลัยบอสตันกล่าว “เป็นการยากที่จะพูดเกินจริงถึงความสำคัญของเรื่องนั้นกับคนเหล่านี้…. มันเป็นเรื่องที่โดดเดี่ยวและน่าหวาดเสียวอย่างยิ่งที่ไม่สามารถสื่อสารความต้องการหรือเชื่อมต่อกับสังคมได้”
อุปกรณ์ช่วยพูดที่มีอยู่ซึ่งอาศัยการสะกดคำเป็นเรื่องที่น่าเบื่อหน่าย มักผลิตได้ประมาณ 10 คำต่อนาที การศึกษาก่อนหน้านี้ได้ใช้สัญญาณสมองในการถอดรหัสคำพูดที่มีขนาดเล็กลง เช่น สระหรือคำ แต่มีคำศัพท์ที่จำกัดมากกว่างานปัจจุบัน
ร่วมกับศัลยแพทย์ระบบประสาท Edward Chang และ Josh Chartier นักชีวเคมี Anumanchipalli ได้ศึกษาคนห้าคนที่มีกริดของอิเล็กโทรดที่ฝังอยู่ในสมองชั่วคราวซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการรักษาโรคลมบ้าหมู เนื่องจากคนเหล่านี้สามารถพูดได้ นักวิจัยจึงสามารถบันทึกการทำงานของสมองขณะที่ผู้เข้าร่วมพูดประโยคได้ จากนั้นทีมงานได้จับคู่สัญญาณสมองที่ควบคุมริมฝีปาก ลิ้น กราม และกล่องเสียง กับการเคลื่อนไหวที่แท้จริงของช่องเสียงขณะที่คนเหล่านี้พูด ซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างระบบเสียงเสมือนจริงเฉพาะสำหรับแต่ละคนได้
ต่อไป นักวิจัยได้แปลการเคลื่อนไหวเสมือนของแผ่นเสียงเทียมของผู้เข้าร่วมเป็นเสียง การใช้เครื่องมือเสมือนนี้ “ปรับปรุงคำพูดและทำให้เสียงเป็นธรรมชาติมากขึ้น” Chartier กล่าว ประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของคำที่สร้างใหม่เหล่านี้เป็นที่เข้าใจได้โดยผู้ฟังที่ถูกขอให้เลือกคำที่พวกเขาได้ยินจากรายการของความเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น เมื่อเสียงสังเคราะห์พูดว่า “เอาแมวผ้าดิบมากันหนู” ผู้ฟังได้ยินว่า “แมวผ้าดิบเพื่อกันกระต่ายออกไป” โดยรวมแล้ว เสียงบางเสียงก็ออกมาดี เช่น “sh” คนอื่นเช่น “buh” และ “puh” ฟังดูขี้เล่น
เทคนิคในการทำงานนั้นขึ้นอยู่กับการรู้ว่าบุคคลนั้นขยับช่องเสียงอย่างไร
แต่การเคลื่อนไหวเหล่านั้นจะไม่มีในคนจำนวนมากที่ไม่สามารถพูดได้ เช่น ผู้ที่เป็นโรคหลอดเลือดในสมองตีบ อาการบาดเจ็บที่เส้นเสียง หรือโรคของ Lou Gehrig “จนถึงตอนนี้ อุปสรรคที่ใหญ่ที่สุดคือคุณจะสร้างตัวถอดรหัสได้อย่างไรตั้งแต่แรกเมื่อคุณไม่มีตัวอย่างคำพูดที่จะสร้างมันขึ้นมา” Marc Slutzky นักประสาทวิทยาและวิศวกรประสาทที่โรงเรียนแพทย์ Feinberg ของ Northwestern University ในชิคาโกกล่าว
ในการทดสอบบางรายการ นักวิจัยพบว่าอัลกอริธึมที่ใช้ในขั้นตอนที่ 2 ของกระบวนการ ซึ่งแปลการเคลื่อนไหวของเส้นเสียงเสมือนเป็นเสียง มีความคล้ายคลึงกันมากพอจากคนสู่คน ซึ่งสามารถนำมาใช้ซ้ำได้กับคนที่แตกต่างกัน อาจเป็นแม้กระทั่งผู้ที่สามารถทำได้ พูดคุย
แต่จนถึงตอนนี้ ขั้นตอนแรกของกระบวนการ — จับคู่กิจกรรมของสมองกับการเคลื่อนไหวของระบบเสียงพูดของบุคคล — ดูเหมือนจะแปลกประหลาดมากกว่า นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าการค้นหาวิธีเชื่อมโยงสัญญาณสมองส่วนบุคคลเหล่านั้นกับการเคลื่อนไหวของระบบเสียงที่ต้องการจะเป็นสิ่งที่ท้าทายสำหรับคนที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้ Huremovic:มันง่ายมาก เราจำเป็นต้องกำหนดนิยามใหม่ของระบาดวิทยาว่า อย่างน้อยก็ในบางส่วน เกี่ยวกับพฤติกรรมศาสตร์ แน่นอน เราไม่สามารถเพิกเฉยต่อการจำลองแบบของไวรัสได้ แต่เรายังต้องให้ความสำคัญกับพฤติกรรมของมนุษย์ ทัศนคติ ค่านิยม และการใช้เหตุผลในการขับเคลื่อนการแพร่ระบาดครั้งนี้ โดยพื้นฐานแล้วไวรัสต้องการทำซ้ำ เราเป็นผู้จัดหาเส้นทางให้ไวรัสทำซ้ำ โควิด-19 คือเครื่องเตือนใจ นี่ไม่ใช่สิ่งเลวร้ายที่สุดที่อาจเกิดขึ้นกับเรา เราสามารถนำสิ่งที่เราได้เรียนรู้เกี่ยวกับพฤติกรรมของมนุษย์และวิธีคิดในสถานการณ์เช่นนี้มาใช้เพื่อช่วยควบคุมการระบาดในครั้งต่อไป
Mazet:เรามารวมตัวกันเพื่อแก้ไขปัญหาใหญ่ที่ไม่จำเป็นต้องเป็นปัญหาเดียว เห็นได้ชัดว่าเราทุกคนต้องการ จำเป็นอย่างยิ่งยวดเพื่อควบคุมโรคระบาดนี้ แต่ถ้าเราดูที่ตัวขับเคลื่อนสำหรับการระบาดใหญ่ เราจะเห็นว่าพวกเขายังเป็นตัวขับเคลื่อนสำหรับสิ่งต่างๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และปัจจัยด้านการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศเหล่านั้นยังเร่งความเสี่ยงในการสัมผัสกับไวรัสที่เกิดขึ้นใหม่ เช่น การเติบโตของจำนวนประชากร วิธีที่เราใช้ที่ดิน วิธีที่เราเดินทางและส่งผลกระทบต่อโลก
