脳波を通して話す：麻痺のある男性が初めてそれを達成

21 世紀に達成されている大きな進歩の 1 つは、言語や運動に問題がある人々に日常生活を営む能力を与える可能性です。数十年前にはSFのように思えたことが、今日では現実になっています。イーロン・マスク氏の有名なNeuralinkのようなデバイスを見てください。そのほとんどは、脳の活動を動きに変換するアルゴリズムで構成されています。したがって、話すことができない人でも、たとえば、文字が表示された画面上でカーソルを移動することによって、話すことができます。しかし、これは遅いプロセスです。このため、患者が脳波で会話できるようにした新しいプロジェクトは特に興味深い。

この偉大なマイルストーンの責任者は、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の科学者です。これまでのところ、彼らは1人の患者に対してのみデバイスをテストしており、その経過はニューイングランド・ジャーナル・オブ・メディシン誌の研究で報告されている。

しかし、彼らはそれをより多くの人に届けることを計画しています。事故や病気が原因で、動くことも話すこともできなくなった患者がたくさんいます。このおかげで、彼らは周囲の人々とコミュニケーションをとることができ、このようにして自分たちの生活をもう少し普通にすることができました。

脳波で話せる男

この研究を実施するために、著者らはまず電極を設置し、外科的介入を受け、言語が正常な患者の脳波を測定した。

彼らはまず、音声が損なわれていない患者の脳活動を分析した。

目標は、声道を制御する信号を解読し、パターンを分析して単語を予測することでした。しかし、次のステップには、話すことや動くことが困難な患者が必要でした。

そこで彼らはボランティアを募集した。彼らの呼びかけに応じ、要件を満たした最初の人は、20 歳のときに脳卒中を患った 36 歳の男性でした。その結果、彼ははっきりと話す能力を失いました。さらに、頭、首、手足の動きが非常に制限されていました。もちろん、彼の認知能力は損なわれていませんでした。それまで彼は、野球帽の中にポインタを使って文字を選択できる装置を設置してコミュニケーションを取っていた。 Neuralinkのような企業のマインドコントロールを介したものでもありませんでした。以下のビデオに見られるように、彼は物理的に画面を直接指さしました。

彼は、完全な単語を使用し、指針を使わずに脳波で直接話すことができる可能性について知ったとき、プロジェクトに参加したいと考えました。彼らにはまだ数カ月の仕事が残されていたにもかかわらず、それは事実だった。

訓練が始まります

脳波スピーキングのトレーニング段階では、「水」、「おいしい」、「家族」など、日常的に使用される 50 個の単語のリストが彼に与えられました。次に、彼の大脳言語皮質に高密度電極が埋め込まれました。

患者は文字から文字へ進む代わりに、完全な単語を「発音」することができました。

彼のおかげで、彼らは、彼が前の言葉を言おうとした48回のセッション中に、脳のこの領域の活動を測定することができました。彼はそれらを言うことはできませんでしたが、その単純な試みがインプラントに記録されました。

次に、彼らは人工知能を使用して、この脳の活動を単語に関連付けることができるアルゴリズムを設計し、文章を形成し、画面上に直接書き込むことができました。

残っているのは、すべてが機能したかどうかをテストすることだけでした。そのために、彼らは彼に次のような質問をしました。「今日の調子はどうですか?」または「水は飲みますか？」患者は最初の質問に対して「とても元気です」、2番目の質問に対して「いいえ、ありがとう、喉は渇いていません」と答えることができました。

それは比類のないものでした。 Neuralink も他のブレインマシン インターフェイスも、このようなことは達成できませんでした。確かに文章は必ずしも完璧ではありませんでした。実際、単語の精度は75%でした。しかし、携帯電話で使用されているものと同様の単純なテキスト修正システムを使用すると、エラーを修正でき、その割合は 75% より大幅に増加しました。

もう 1 つの長所は、脳波で直接話す場合、文字から文字へ移動したり、カーソルを移動したりするよりもプロセスがはるかに速かったことです。具体的には、 1 分あたり約 18 ワードがデコードされました。この成功により患者の生活がはるかに楽になるため、彼らは他の人にもそれを試してもらいたいと考えています。間違いなく、これらの科学の進歩は希望への賛歌です。