Peaaegu 20 aastat pärast ajusilla-insuldi tõttu kõnevõime kaotamist sai üks ameeriklane tänavu taas võimaluse oma mõtteid reaalajas sõnadeks muuta. See oli võimalik tänu uuele aju-arvutiliidesele (BCI), vahendab Science Alert. 

Teadlased analüüsisid patsiendi ajuaktiivsust 80-millisekundiliste sammudena ning muutsid selle tema häält meenutavaks sünteesitud kõneks. Uuendus kõrvaldas varasema tehnoloogia peamise puuduse – pika viivituse, mis muudab liidesepõhise suhtluse vaevaliseks.

Inimese võime muuta oma mõtteid kõneks võib tunduda argikogemuse põhjal loomulikuna. Aju ja ülejäänud keha koordinatsiooni sujuvus tuleb välja alles siis, kui tõlget peab ootama või helilained jõuavad kõrva viivitusega.

Neile, kelle aju kõnekeskus kaotas näiteks amüotroofilise lateraalskleroosi või närvisüsteemi kahjustuste tõttu ühenduse kõnevõimega, on ajuimplantaadid koos kohandatud tarkvaraga üks vähestest lootuskiirtest suhtlemisvõime taastamisel.

Viimastel aastatel on mitmed BCI-põhised tehnoloogiad jõudsalt arenenud. Muu hulgas on vähenenud aeg, mis kulub mõtete tõlkimisele kõneks. Paljud olemasolevad meetodid suudavad kõnet tuvastada alles siis, kui algoritmid on analüüsinud terve lause sisu. See aga venitab pikemaks ajavahemiku, mis kulub sõnade moodustamisest nende kuulmiseni. Inimese jaoks pole see ainult ebamugav, vaid muudab suhtluse kunstlikuks ja kurnavaks. 

Peale selle tuginevad paljud olemasolevad meetodid sellele, et kasutaja peab süsteemi treenimiseks füüsiliselt häält tekitama. Neile, kellel on raskusi rääkimisega või kes pole kõnelihaseid aastaid kasutanud, võib see olla keeruline.

Probleemi lahendamiseks treenisid teadlased süvaõppe-närvivõrku 47-aastase katseisiku ajutegevuse peal. Selleks pidi ta oma sisekõnes lugema 100 erinevat lauset, mis koosnesid kokku enam kui 1000 sõnast.

Lisaks töötasid teadlased välja abistava suhtlusmeetodi, mis põhines 50 fraasil ja väiksemal sõnakogumil. Erinevalt varasematest meetoditest ei pidanud osaleja seekord sõnu välja hääldama, vaid piisas pelgalt neile mõtlemisest.

Katsete käigus tõlkis süsteem mõlema meetodi abil minutis peaaegu kaks korda rohkem sõnu kui varasemad lahendused. Oluline edasiminek oli seegi, et süsteem suutis mõtteid kõneks muuta pidevalt ja sujuvalt, mis muutis vestluse loomulikumaks. Teadlaste sõnul on uus suhtlusmeetod varasematest lahendustest kaheksa korda kiirem. Kuna sünteesitud hääl põhines päris helisalvestistel, kõlas see väga sarnaselt osaleja häälele. 

Süsteemi ajaliste piiranguteta testides avastasid teadlased üllatusena, et see suudab närvisignaalide kaudu ära tunda ka neid sõnu, mida nad sellele otseselt ei õpetatud.

Siiski märgivad teadlased, et enne tehnoloogia kliinilist kasutust tuleb seda täiustada. Ehkki sünteesitud kõne oli arusaadav, jäi see täpsuse poolest alla kirjutatud teksti dekodeerivatele meetoditele. 

Samas on tehnoloogia viimastel aastatel arenenud väga kiiresti, mistõttu on põhjust loota, et tulevikus saavad kõnevõimetud inimesed teadlaste saavutusi ise kiita ja ehk isegi laulda.

Uuring avaldati ajakirjas Nature Neuroscience.