Một người đàn ông mắc bệnh ALS đã sử dụng bộ phận cấy ghép vào não để nói chuyện độc lập trong hơn 3.800 giờ trong hai năm quatạo ra gần 2 triệu từ với tốc độ trung bình 56 từ/phút. Nghiên cứu được công bố hôm thứ Hai trên tạp chí Nature Medicine bởi các nhà nghiên cứu tại Đại học California, Davis, là minh chứng lâu dài nhất cho thấy giao diện não-máy tính có thể hoạt động như một công cụ giao tiếp thực tế hàng ngày bên ngoài phòng thí nghiệm. Casey Harrell, người tham gia 47 tuổi, đã sử dụng hệ thống này để quay lại làm việc toàn thời gian với tư cách là một nhà vận động môi trường.
Bộ cấy bao gồm bốn mảng vi điện cực được đặt trong hồi trước trung tâm bên trái của Harrell, vùng não điều phối lời nói, ghi lại hoạt động từ 256 điện cực vỏ não. Các thuật toán học máy được tích hợp trong nền tảng phần mềm có tên BRAND, được phát triển bởi Nicholas Card, đồng nghiệp sau tiến sĩ của UC Davis, dịch hoạt động thần kinh đó sang các âm vị tiếng Anh, sau đó ánh xạ các âm vị đó thành từ và câu. Hệ thống đọc văn bản được giải mã bằng phiên bản tổng hợp giọng nói trước ALS của Harrell.
Trong thử nghiệm có kiểm soát với vốn từ vựng 125.000 từ, hệ thống đạt độ chính xác từ trên 99%. Trong sử dụng hàng ngày bên ngoài phòng thí nghiệm, Harrell đánh giá 92% câu là chính xác hoặc gần như đúng. Trong thời gian học, anh đã giao tiếp được hơn 183.000 câu.
💜 của công nghệ EU
Những tin đồn mới nhất từ bối cảnh công nghệ EU, câu chuyện từ người sáng lập thông thái Boris của chúng tôi và một số tác phẩm nghệ thuật AI đáng nghi vấn. Nó miễn phí hàng tuần trong hộp thư đến của bạn. Đăng ký ngay bây giờ!
“Điều quan trọng với tôi là nó tạo điều kiện cho việc giao tiếp hàng ngày của một chàng trai muốn nói chuyện nhưng không thể,“bác sĩ giải phẫu thần kinh David Brandman, người đã cấy ghép thiết bị này vào năm 2023 và đồng chủ trì nghiên cứu, nói với The Register.”Mặc dù bị liệt nhưng ông vẫn quay trở lại làm việc toàn thời gian và có những cuộc trò chuyện đầy ý nghĩa với cô con gái chưa bao giờ nghe thấy giọng nói của ông.”
Ý nghĩa của nghiên cứu không chỉ nằm ở tính chính xác mà còn ở tính độc lập. Các hệ thống BCI trước đây yêu cầu các nhà nghiên cứu phải có mặt tại nhà bệnh nhân bất cứ khi nào thiết bị được sử dụng hoặc yêu cầu bệnh nhân phải đến phòng thí nghiệm. Hệ thống của Harrell được vận hành bởi nhóm chăm sóc tại nhà của ông mà không cần sự hỗ trợ của nhà nghiên cứu.
Dựa trên dòng thời gian của nghiên cứu, anh ấy sử dụng trung bình hơn 5 giờ mỗi ngày.
Nhóm UC Davis là một phần của BrainGate, tập đoàn các trường đại học và Bộ Cựu chiến binh Hoa Kỳ đang phát triển giao diện não-máy tính để phục hồi giọng nói, điều khiển máy tính và phục hồi chuyển động. Bản thân phần cứng không được chế tạo riêng mà sử dụng các dãy vi điện cực hiện có do Blackrock Neurotech sản xuất. Bước đột phá nằm ở phần mềm, đặc biệt là thuật toán học máy của nền tảng BRAND giúp giải mã lời nói cố gắng từ tín hiệu thần kinh trong thời gian thực.
Brandman đã so sánh tình trạng hiện tại của công nghệ BCI với các máy điều hòa nhịp tim đời đầu, loại máy này vào những năm 1950 cần có hệ thống dây điện bên ngoài với pin lớn hoặc nguồn điện trên tường. Bảy mươi năm sau, máy điều hòa nhịp tim được cấy vào các bệnh nhân ngoại trú. “Chúng ta đang ở giai đoạn đầu của loại công nghệ này,”Bradman nói.
Harrell vẫn được kết nối với các máy tính bên ngoài, nhưng những tiến bộ về AI của nhóm UC Davis kết hợp với công việc thu nhỏ phần cứng tại các công ty như Neuralink, Synchron và Paradromics hướng tới một tương lai nơi việc thiết lập ít rườm rà hơn nhiều.
Bối cảnh cạnh tranh tại BCI đang ngày càng gia tăng. Neuralink đã cấy thiết bị vào ít nhất 21 bệnh nhân theo quy trình nghiên cứu nhưng chưa được phê duyệt thương mại. Trung Quốc đã phê duyệt BCI xâm lấn thương mại đầu tiên vào đầu năm nay.
Các phương pháp khác để khôi phục giọng nói cho những người mắc ALS sử dụng chuyển đổi giọng nói AI thay vì cấy ghép não, nhưng những phương pháp đó yêu cầu bệnh nhân phải giữ lại một số khả năng phát âm.
Điều làm nên sự khác biệt của công trình UC Davis là sự chứng minh rằng BCI có thể chuyển từ thí nghiệm trong phòng thí nghiệm sang công cụ thực tế, bền vững hàng ngày. Theo đồng điều tra viên chính Sergey Stavisky, 3.800 giờ ghi lại não cũng tạo thành tập dữ liệu thần kinh cá nhân lớn nhất với độ phân giải từng nơ-ron đơn lẻ từng được thu thập, đồng điều tra viên chính là Sergey Stavisky, sẽ cung cấp thông tin về những cải tiến trong tương lai cho các thuật toán giải mã.
Hệ thống này vẫn là một thiết bị nghiên cứu, bị giới hạn bởi luật liên bang trong phạm vi sử dụng cho nghiên cứu và đã được thử nghiệm trên một bệnh nhân. Vẫn chưa biết kết quả có khái quát cho các bệnh nhân ALS khác hay cho những người có tình trạng thần kinh khác hay không. Việc mở rộng quy mô công nghệ từ thử nghiệm lâm sàng sang thiết bị y tế theo quy định sẽ cần có sự phê duyệt theo quy định, thu nhỏ phần cứng và giảm chi phí có thể mất nhiều năm.
“Tôi rất muốn mình không phải là duy nhất hay đặc biệt, bởi vì điều đó có nghĩa là tôi không còn mắc bệnh nữa hoặc tất cả những người mắc bệnh như tôi đều có thể được kê đơn thuốc này cho họ,”Harrell nói thông qua hệ thống BCI của mình.
Nguồn The Next Web