Νέα ερευνητική προσπάθεια στις ΗΠΑ φέρνει σημαντική πρόοδο στην τεχνολογία διεπαφής εγκεφάλου – υπολογιστή (BCI), με ένα εμφύτευμα που μπορεί να μεταφράσει τις σκέψεις σε ήχο ή κείμενο και μάλιστα με εντυπωσιακή ακρίβεια.
Σύμφωνα με το sciencealert.com, πρόκειται για έναν αποκωδικοποιητή «εσωτερικής ομιλίας», που αναπτύχθηκε από ερευνητές διαφόρων ειδικοτήτων στις ΗΠΑ. Σε δοκιμές με τέσσερις εθελοντές με σοβαρή παράλυση, ο αποκωδικοποιητής πέτυχε ποσοστό ακρίβειας έως και 74% στη μετάφραση σκέψεων σε ομιλία.
Στόχος αυτής της νέας εφεύρεσης είναι να βοηθηθούν άτομα με προβλήματα λόγου ή κινητικότητας, αν και σύμφωνα με τους ειδικούς υπάρχει ακόμη αρκετός δρόμος για τη βελτίωση της ακρίβειας και της εξατομίκευσης του συστήματος.
Προηγούμενα BCI βασίζονταν στη δραστηριότητα του εγκεφάλου που δημιουργείται όταν ένα άτομο με προβλήματα λόγου ή κίνησης προσπαθεί να μιλήσει ή να γράψει, παρόλο που το σώμα του δεν μπορεί να εκτελέσει αυτή τη δράση. Αυτή η νέα τεχνολογία πλησιάζει ακόμη περισσότερο στην πηγή της σκέψης.
«Αν απλώς χρειάζεται να σκεφτείς την ομιλία αντί να προσπαθήσεις να μιλήσεις, μπορεί να είναι τελικά κάτι πιο εύκολο και πιο γρήγορο για τον άνθρωπο», λέει ο νευροεπιστήμονας Benyamin Meschede-Krasa από το Πανεπιστήμιο Stanford των ΗΠΑ.
Το εμφύτευμα
Jim Gensheimer/Stanford Medicine
Πώς λειτουργεί
Το εμφύτευμα έχει σχεδιαστεί για να μετρά τη νευρική δραστηριότητα και να εντοπίζει πρότυπα που σχετίζονται με μονάδες ομιλίας που ονομάζονται φωνήματα. Τα φωνήματα στη συνέχεια μπορούν να συντεθούν σε προτάσεις.
Για την αποκωδικοποίηση χρησιμοποιήθηκε μηχανική μάθηση, προκειμένου το να συνδέει αποτελεσματικά τα εγκεφαλικά σήματα με λέξεις που οι συμμετέχοντες σκεφτόντουσαν, και συγκεκριμένα στο κινητικό φλοιό του εγκεφάλου, που είναι υπεύθυνος για την κίνηση (συμπεριλαμβανομένης και της ομιλίας).
Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι υπήρχε ομοιότητα μεταξύ ορισμένων εγκεφαλικών προτύπων όταν οι εθελοντές προσπαθούσαν να μιλήσουν (που περιλαμβάνει σήματα για ενεργοποίηση μυών) και όταν απλώς φαντάζονταν λέξεις και φράσεις (χωρίς να κινούν τους μυς).
Παρόλο που υπήρχε αυτή η ομοιότητα, τα σήματα μπορούσαν να ξεχωρίσουν μεταξύ τους. Με τη βοήθεια πιθανολογικών υπολογισμών, το νέο BCI μπορεί να αναγνωρίσει έως και 125.000 λέξεις μόνο με βάση την εσωτερική σκέψη.
«Αυτά τα πρότυπα φάνηκαν να είναι μια παρόμοια, αλλά μικρότερης κλίμακας εκδοχή των προτύπων δραστηριότητας που προκαλούνται από την απόπειρα ομιλίας», λέει ο νευροεπιστήμονας Frank Willett από το Πανεπιστήμιο Stanford.
Χρησιμοποιήθηκε μηχανική μάθηση για τον εντοπισμό μοτίβων που συνέδεαν λέξεις με εγκεφαλικά σήματα
Kunz et al., Cell, 2025
«Διαπιστώσαμε ότι μπορούσαμε να αποκωδικοποιήσουμε αυτά τα σήματα αρκετά καλά ώστε να αποδείξουμε την αρχή, αν και όχι τόσο καλά όσο με την απόπειρα ομιλίας».
Υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος να διανυθεί, και το BCI συχνά υστερούσε αρκετά από το μέγιστο ποσοστό ακρίβειας του 74%. Ωστόσο, με τη χρήση βελτιωμένης τεχνολογίας εμφυτευμάτων και την χαρτογράφηση περισσότερων περιοχών του εγκεφάλου για ενδείξεις σκέψεων, οι ερευνητές είναι αισιόδοξοι ότι το σύστημα θα βελτιωθεί σημαντικά τα επόμενα χρόνια.
Ένα άλλο ζήτημα που πρέπει να αντιμετωπιστεί είναι η πιθανότητα μετάφρασης, καταγραφής και εκφώνησης εσωτερικών μονολόγων που προορίζονται να παραμείνουν ιδιωτικοί, κάτι που δεν είναι επιθυμητό σε ένα BCI. Ως μέτρο προστασίας, προτείνεται η χρήση ενός ειδικού «κωδικού πρόσβασης σκέψης» για την έναρξη και τη διακοπή της αποκωδικοποίησης. Αυτό το σενάριο δοκιμάστηκε δοκιμαστικά με 98% ακρίβεια.
Σήμερα βλέπουμε μεγάλη πρόοδο στον τομέα αυτής της τεχνολογίας. Νωρίτερα φέτος, δημοσιεύτηκε άλλη μία μελέτη για αποκωδικοποίηση σκέψεων σε πραγματικό χρόνο, αν και ήταν εξατομικευμένη σε ένα μόνο άτομο.
«Το μέλλον των BCI είναι φωτεινό», λέει ο Willett. «Αυτή η εργασία δίνει ελπίδες ότι τα συστήματα ομιλίας BCI θα μπορέσουν κάποτε να ορίσουν την επικοινωνία με τρόπο άνετο, φυσικό και ρέοντα όπως η κανονική συνομιλία».
