AI sa práve naučila čítať tvoje myšlienky. Vie ich dekódovať so 74 % presnosťou
Výskumníci pomocou BCI rozhrania dokázali po prvýkrát v histórií dekódovať vnútorný monológ človeka.
Výskumníci zistili presne, aká forma mozgovej aktivity zodpovedá nášmu “vnútornému monológu”, teda hlasu, ktorý má v hlave drvivá väčšina ľudí. Pomocou špeciálneho rozhrania mozog-počítač (BCI rozhranie), dokázali túto aktivitu dekódovať so 74% presnosťou. Ich štúdia bola publikovaná v Cell Press.
Autori štúdie vysvetľujú, že ich práca chce pomôcť ľuďom, ktorí majú postihnutie reči a nedokážu komunikovať.
“Toto je prvýkrát, čo sa nám podarilo pochopiť ako mozgová aktivita vyzerá, keď len myslíme na to, že niečo povieme. Pre ľudí, ktorí majú vážne postihnutie reči alebo motorických vlastností, rozhrania BCI, schopné dekódovať tento vnútorný monológ, by im dovolili komunikovať jednoduchšie a prirodzenejšie,” vysvetľuje Erin Kunz, vedúca nového výskumu.
BCI rozhrania predstavujú budúcnosť
Rozhrania BCI sa používajú čoraz častejšie v medicíne, ako pomôcka pre ľudí s rôznymi postihnutiami. Tieto rozhrania sa skladajú zo senzorov, ktoré sú implantované napríklad v mozgových regiónoch ovládajúcich pohyb. Vďaka tomu môže rozhranie dekódovať úmysel mozgu a preložiť ho na konkrétny pohyb, v tomto prípade ovládanie protézy ruky.
Podobné rozhrania však môžu byť využité aj na dekódovanie reči. Posledné výskumy dokazujú, že skutočne vieme interpretovať mozgové signály a pretransformovať ich na hlásky alebo slová. Výskumníci zistili, že keď sa pokúšame rozprávať, v skutočnosti aktivujeme svaly, ktoré zodpovedajú za vytváranie zvukov.
To znamená, že mozog vysiela špecifické signály pre špecifické pohyby týchto svalov. Teoreticky, ak vieme tieto signály interpretovať, BCI rozhranie dokáže rekonštruovať správne slovo, ktoré sa človek pokúšal povedať.
Neprehliadni
Autori novej štúdie sa zamýšľali nad tým, či by sme podobným spôsobom dokázali dekódovať aj vnútorný monológ.
“Keď by bolo možné len rozmýšľať nad slovami, namiesto toho, aby sme sa ich pokúšali povedať, pre postihnutých by to bol výrazne jednoduchší a rýchlejší spôsob komunikácie,” tvrdí Kunz.
Výskumníci pre potreby výskumu zaznamenávali pomocou mikroelektród implantovaných v motorickom kortexe mozgovú aktivitu štyroch dobrovoľníkov s vážnou paralýzou. Ide o región mozgu, ktorý je zodpovedný za rozprávanie. Výskumníci dobrovoľníkom povedali, aby sa buď pokúsili niečo povedať, alebo si len predstavili rozprávanie niekoľkých slov. Tu sa ukázalo, že či už sa pokúšame rozprávať normálne, alebo si len predstavujeme slová, mozgová aktivita sa v týchto prípadoch prekrýva v niektorých regiónoch. Autori štúdie zároveň pozorovali aj podobné vzorce neurónovej aktivity. Celkovo ale vnútorný hlas vykazuje slabšiu magnitúdu signálov.
Prekladanie vnútorného monológu
Autori štúdie si ale všimli vzorec, na ktorom sa rozhodli stavať. Vycvičili špeciálnu umelú inteligenciu, ktorá dokázala signály interpretovať a vyskladať z nich konkrétne slová. Z mozgových signálov vnútorných monológov dokázali zostaviť slovník o veľkosti 125-tisíc slov, s presnosťou až 74 %.
Zároveň sa ukázalo, že hoci vnútorný monológ a normálna reč zdieľajú mozgové signály, medzi sebou majú dosť rozdielov na to, aby ich dokázalo BCI rozhranie spoľahlivo rozlíšiť.
Výskumníci zároveň natrénovali AI model tak, aby monitoroval heslo, ktoré by odomklo syntézu reči cez vnútorný monológ. V tomto prípade stačí, aby užívateľ myslel na toto heslo a následne začne BCI rozhranie s pretváraním myšlienok na slová. Týmto heslom sa zabráni, aby umelá inteligencia prekladala myšlienky pacienta, ktoré chce nechať nepovedané. V prípade experimentov bolo heslo fráza “chitty chitty bang bang”. Tú dokázal systém rozpoznať s 98% úspešnosťou.
Autori štúdie zároveň hovoria, že zatiaľ nedokážu bežne využívané BCI rozhrania dekódovať voľný vnútorný monológ bez toho, aby robili časté a závažné chyby. Veria ale, že v budúcnosti, s pokročilejšími senzormi, to budú vedieť. Nový výskum je dôkazom toho, že sa to dá.
Výskumníci veria, že jedného dňa budú môcť aj pacienti s postihnutím reči komunikovať prirodzene a plynulo.
