INNOVATION
Genombrott för neuroforskning – slog ordrekord med hjärnimplantat
Artificiell intelligens ger nytt hopp åt människor som förlorat förmågan att tala. Via två nya expertgranskade Nature-studier rapporterar forskare om hjärna till dator-gränssnitt som slagit rekord i snabbhet och pricksäkerhet. ”Hade inte varit möjligt för tio år sedan.”
Publicerad
Annons
En naturlig konversation sker med omkring 160 ord per minut. Nu har forskare vid Stanford University skapat ett BCI-system (brain-computer interface) som närmar sig den nivån. Systemet låter människor med motorneuronsjukdomen amyotrofisk lateralskleros (ALS) kommunicera med 62 ord i minuten. Det uppges vara 3,4 gånger snabbare än tidigare rekord för jämförbara metoder.
BCI-systemet har också en felfrekvens på 9,1 procent på en ordlista med 50 ord. Men kanske än mer uppseendeväckande är resultaten när systemet testades på en ordlista med 125 000 ord. Felfrekvensen var högre, 23,8 procent, men som forskarna konstaterar är resultatet ”den första framgångsrika avläsningen av, såvitt vi vet, en stor ordlista”.
Det här innebär naturligtvis inte att patienten tänkte på eller försökte uttala 125 000 ord. I själva verket har ett neuralt nätverk fått träna på en ordlista av den magnituden. Under studietillfället fick patienten tänka på/försöka uttala ett urval av dem och då bommade ai-modellen ungefär vart fjärde ord.
”Ai har betytt mycket”
I Stanford-studien hade patienten fått elektroder implanterade i hjärnan, medan ett forskarlag vid University of California i en separat studie placerat elektroder på hjärnbarken på en patient som drabbats av stroke i hjärnstammen.
Även här användes ett djupt neuralt nätverk för att avläsa och analysera neurondata från patienten när hen koncentrerade sig på att ”i tystnad tala hela meningar”.
Annons
Det blev ytterligare ett rekord då BCI-systemet lyckades generera 78 ord per minut, med en felfrekvens på 4,9 procent för en ordlista bestående av 50 ord.
Edward Chang, som har lett arbetet med studien, säger till Ny Teknik att de senaste årens avancemang inom artificiell intelligens har varit avgörande.
– Nya algoritmer och fler elektrodsensorer har accelererat våra framsteg kraftigt. Men ai har betytt mycket. Det här hade inte varit möjligt för tio år sedan.
Forskarlaget vid University of California fick ut mer än text. Neuronsignalerna från patientens hjärna omsattes också till en syntetisk röst, baserad på den röst patienten hade före sin skada, samt en avatar med ansiktsrörelser skapad utifrån hjärnaktiviteten.
Hopp för personer med locked in-syndrom
Förhoppningen är att människor som har förlorat förmågan att tala ändå ska kunna uttrycka sig på ett mer naturligt och uttrycksfullt sätt, inklusive de som drabbats av locked in-syndrom.
– Ja, vi har hopp om det, säger Edward Chang.
Två hjärnforskare som inte var inblandade i studierna – Nick Ramsey vid UMC Utrecht Brain Center och Nathan Crone vid Johns Hopkins – skriver i Nature att resultaten ”representerar ett stort avancemang inom den neurovetenskapliga forskningen och visar stor potential när det gäller att lindra lidandet för de som förlorat sin röst”. Men, påminner de, om tekniken ska kunna spridas brett krävs vidare forskning.
