Gaixotasun batzuek isiltasunean harrapatuta uzten dituzte pairatzen dituztenak. Garuneko jarduera hitz bihurtuz komunikatzeko gaitasuna itzuli nahi dien teknologiak bi inplante-mota berri garatu ditu, prozesu hori azkarrago, zehatzago eta askotarikoago egiten dutenak.

Garunaren eta ordenagailuaren arteko bi interfaze berrietako batek (BCI), zeinaren gainean artikulu bana argitaratzen baita Naturen, jarduera neuronala testura itzultzeaz gain, ahotsa sintetizatu dezakeen avatar digital batekin (erabiltzaileak zuenaren antzekoa) eta aurpegiko adierazpen batzuekin osatzen da.

Gailu berriek, batez beste, 78 eta 62 hitz sortzen dituzte minutuko, elkarrizketa arrunteko 160 hitzetatik urrun, baina beste proba batzuen oso gainetik; gainera, hiztegia handitu eta errore-tasa murrizten dute.

Interfaze horiek, oraingoz, laborategira mugatutako kontzeptu-probak dira, baina aurrerapen esanguratsua dira muskuluen paralisi maila duten pertsonei komunikazioa errazteko, eta horrek eragotzi egiten die mintzatzea, adibidez, iktus baten edo alboko esklerosi amiotrofiko baten ondorioz (ELA).

"Ikerketa berri horiekin, posible da etorkizun bat irudikatzea, non paralisia duen norbaiti elkarrizketaren arintasuna itzuli ahal izango diogun, nahi duena libreki esateko aukera emanez, fidagarritasunez ulertzeko bezain zehatz", esan zuen prentsaurreko birtual batean Frank Willetek, Stanfordeko Unibertsitateko (AEB) ikasketetako baten koordinatzaileak.

Ann, paralisi larriarekin iktus baten ondoren

Lehenengo BCIa San Frantziskoko Kaliforniako Unibertsitateko Edward Chang buru duen talde baten ardura da, eta Ann izenarekin identifikatutako eta garun-isuri batek eragindako paralisi larria duen emakume bati avatar digital baten bidez hitz egiteko aukera eman dio.

Sistemak, batez beste, 78 hitz sortzen ditu minutuko, eta % 28ko akatsa 39.000 hitz baino gehiagoko hiztegian.

Taldeak paper bat bezalako laukizuzen fin bat ezarri zuen 253 elektrodorekin emakumearen burmuinaren azalean, hizketarako funtsezko eremuetan, eta horiek garuneko seinaleak atzematen dituzte. Iktusagatik izan ez balitz, mingainaren, masailezurraren, laringearen eta aurpegiaren muskuluetara joango ziren seinale horiek.

Kable batek, buruan jarritako portu batera konektatuta, elektrodoak ordenagailu-banku batera konektatzen zituen.

Hurrengo urratsa ikaskuntza-eredu sakon bat entrenatzea izan zen, Annek mintzamenarekin lotuta zeuzkan garun-seinale paregabeak ezagutzeko, bera esaldi osoak isilean ahoskatzen saiatzen zen bitartean.

Adimen artifizial horrek ez ditu hitzak ezagutzen, baizik eta ingeles mintzatua osatzen duten 39 fonemak, eta horrek sistemaren zehaztasuna hobetu eta hiru aldiz azkarrago bihurtu zuen.

Baina taldea ez zen testu-hizketaren seinaleak deskodetzera mugatu, komunikazioa ez baita hitzak bakarrik. "Gure ahotsa eta aurpegi-adierazpenak gure nortasunaren parte dira", azpimarratu zuen Changek prentsarekin izandako topaketan.

Horrela, algoritmo bat sortu zuten hizketa sintetizatzeko. Algoritmo hori pertsonalizatu egin zuten, lesioaren aurretik Annen ahotsa entzun zedin, bere ezkontzako emakumearen grabazio bat erabiliz, azaldu zuen Kaliforniako Unibertsitateko Sean Metzgerrek.

Sistema osatzeko, ordenagailuaren pantailan avatar bat dago, hitz egitean aurpegiaren mugimendu muskularrak simulatzen dituen software batek animatuta, eta, gainera, zoriona, sorpresa edo tristura bezalako esamoldeak errepikatzen ditu.

Metzgerrek zehaztu zuen avatar hori aurretiazko kontzeptuaren proba bat dela, baina uste dute "teknologia indartsua izan litekeela aktiboki hitz egin gabe komunikatzeko".

Patt Bennet berriro komunikatzen da

Aurkeztutako bigarren BCIak 68 urteko Patt Benneti lagundu dio berriro komunikatzen. 2012an ELA diagnostikatu zioten, eta gaixotasun horrek aurpegiko, mingaineko eta faringeko muskuluetan eragin zion lehenik. Bere garunak fonemak sortzeko argibideak eman ditzakeen arren, berak artikulatu gabeko soinuren bat baino ezin du sortu.

Willetek, Stanfordeko Unibertsitateko bigarren talde horren koordinatzaileak, azaldu zuen bi gailuen arteko alderik handiena erregistro-teknologia dela, hala badagokio, bereizmen handiko mikroelektrodoen matrizeen bidez, neurona indibidualen jarduera erregistra baitezakete.

2022an, taldeak BCI baten parte diren bi sentsore txiki ezarri zituen pazientearen garun-kortexean, Bennet-en hizketa-saiakerekin batera doan garun-jarduera pantaila batean hitzetan islatzeko.

Adimen artifizialeko algoritmo batek garunetik datorren informazio elektronikoa jaso eta deskodetzen du, eta, azkenean, 39 fonemetako bakoitza formulatzeko ahaleginei lotutako garun-jarduera bereizten ikasten du.

Softwarea entrenatzeko lau orduko 25 saio egin ondoren, Bennettek hitz egiteko egindako saiakerak hitz bihurtu ziren ordenagailu baten pantailan, minutuko 62 hitzeko abiaduran, 125.000 hitzeko hiztegi baterako % 23,8ko errore-tasarekin.

Gailu horiek ez daude oraindik eguneroko bizitzan erabiltzeko moduan, baina aurrerapen handia dira helburu hori lortzeko bidean.

Lan hauekin "errendimenduaren atalasea zeharkatu dugu eta erabilgarritasunarena zeharkatzeko irrikaz gaude. Kontua ez da posible ote den ", esan zuen Changek.

Bi zientzialariek saiakuntza esperimental horietan parte hartzen dutenen lana nabarmendu zuten, denbora mugatu batez egiten baitira. "Benetan pertsona talde berezia dira", nabarmendu zuen Willetek, "ez dute onurarik espero saiakuntza honetatik, eta teknologia bultzatzen laguntzeko interesa baino ez dute".