Пациентът изгубил всяка надежда да изрече дори и една дума, но вече е възвърнал познанията си по английски и испански език, на които комуникирал преди инцидента.
Болният с квадриплегия не е загубил езиковите функции на мозъка си и следователно е успял да запази в малка степен контрола над речевия си апарат, което прави възможно многоезичното предаване на реч с мозъчния имплант. Зад това технологично и медицинско постижение стои екип от неврохирурзи и специалисти по изкуствен интелект от Калифорнийския университет.
Резултатите от тяхното изследване бяха публикувани в списанието Nature Biomedical Engineering. Този напредък не само би помогнал на голям брой пациенти в такива състояния, но и би осигурил по-добро разбиране за това как човешкият мозък обработва езика и дори би могъл да доведе до създаването на устройства, които биха могли напълно да възстановят речта при хора, изгубили умението да общуват вербално
„Новото проучване е важен принос към разрастващата се област на невропротезирането за възстановяване на речта“, казва д-р Сергей Стависки, невролог от Калифорнийския университет в Сан Диего.
Всичко започва, когато Панчо, който е на около 30 години, се среща с неврохирурга Едуард Чанг, за да проучи дългосрочните ефекти от инсулта върху мозъка му. В това проучване (публикувано през 2021 г.), Чанг и неговият екип имплантират интерфейс мозъчен компютър със 128 електрода в областта на мозъчната кора, отговорна за обработката на езика.
Данните, събрани от интерфейса, са преобразувани в думи, които могат да се прочетат на екрана. След това екипът разработва система с изкуствен интелект. Тя дешифрира думите, които Панчо иска да каже, в реално време. Под ръководството на Александър Силва системата е обучена с помощта на машина. За да направят това, изследователите, работейки с пациента, започнали с интегриране на 50 испански думи, 51 английски думи и 3 думи с идентично произношение на двата езика. Постепенно те разширяват речника на интерфейса. Докато системата се обучавала, пациентът виждал думите една по една на екрана и трябвало да се опита да ги произнесе
След това, за първата дума от изречението, системата избира модул (испански или английски), който съответства на невронната верига и оценява вероятността за съвпадение.
Например модул за английски език може да избере думата „She“ като най-вероятната първа дума в изречение и след това да оцени вероятността й за съвпадение на 70%. Испанският модул, от друга страна, може да избере думата „estar“ и да оцени вероятността й за съвпадение на 40%. После и двата модула се опитват да съставят изречение. Въз основа на невронната верига, и двата модула отчитат вероятността втората избрана дума да последва първата.
Така пациентът най-накрая успява да проведе разбираеми разговори с изследователския екип. Резултатите от изследването позволяват на учените да открият и неочаквани аспекти на обработката на езика в мозъка. Те установяват, че когато пациентът е говорил испански или английски, е била засечена активност в една и съща област на мозъка. Неврологичните реакции на Панчо в тестовете също не се различават от тези на двуезичните деца, въпреки че той е на тридесет години, когато е научил английски. Предполага се, че различните езици споделят общи неврологични характеристики
Така се стига до заключението, че тази система може по някакъв начин да бъде обобщена, за да помага и на други хора.
Въпреки че проучването още е експериментално, „има всички основания да се смята, че тази стратегия ще работи с по-голяма прецизност в бъдеще, когато се комбинира с други скорошни постижения“, казва неврологът д-р Стависки. Колегата му Кенджи Кансаку от Медицинския университет Докьо в Мибу, Япония, смята, че следващата стъпка трябва да бъде изучаването на езици, „чиито артикулационни свойства са много различни“ от английския, като например мандарин или японски. Вече се работи не само по този въпрос, но и по „превключването на кодове“ - от един език на друг в рамките на едно изречение.
Магдалена ГИГОВА
