Tým výzkumníků dosáhl významného průlomu v oblasti neurotechnologií, když vyvinul rozhraní mezi mozkem a počítačem (BCI), které dokáže převádět lidské myšlenky přímo do textu.
Systém funguje tak, že pomocí elektroencefalografické (EEG) čepice snímá mozkové signály ve chvíli, kdy si člověk představuje, že mluví. Tyto nervové vzorce jsou následně zpracovány modelem umělé inteligence, který byl natrénován na rozpoznávání specifických vzorců myšlení spojených s řečí. Sofistikovaný jazykový model pak dekódované signály rekonstruuje do smysluplných vět s přesností přes 70 %.
„V podstatě zachycujeme signály v okamžiku, kdy je myšlenka převáděna do artikulace,“ vysvětlil jeden z výzkumníků. „Dekódujeme to, co se děje poté, co myšlenka vznikne, poté, co jsme se rozhodli, co chceme říct, jaká slova použít a jak pohnout svaly hlasového traktu.“
Na rozdíl od předchozích BCI systémů, které vyžadovaly invazivní operaci mozku, tato technologie využívá neinvazivní EEG, což ji činí dostupnější a praktičtější pro každodenní použití. Neinvazivní přístupy jako EEG využívají elektrody umístěné na povrchu hlavy, což zajišťuje bezpečnost a pohodlí, i když signály jsou oproti invazivním metodám, kdy jsou elektrody přímo na povrchu mozku, poněkud zeslabené.
Systém využívá hybridní rozhraní mozek-počítač založené na dvouproudé konvoluční neuronové síti, která kombinuje více paradigmat pro zvýšení přesnosti dekódování. Tento přístup prokázal srovnatelnou výkonnost v různých scénářích, což potvrzuje jeho univerzálnost a spolehlivost.
Hlavní výzvou u BCI bylo, že mnoho uživatelů má problém dosáhnout spolehlivé úrovně přesnosti. Standardní modely často nedokážou zachytit složitost mozkové aktivity, což brání asi 40 % uživatelů dosáhnout hranice 70% přesnosti, která je považována za klíčovou pro efektivní využití BCI. Nový systém tento problém řeší tím, že se přizpůsobuje jedinečným mozkovým vzorcům každého uživatele.
Dopady pro lidi s těžkými neurologickými onemocněními jsou zásadní. Pro pacienty s afázií nebo poruchami řeči v důsledku poškození mozku dokáže toto BCI klasifikovat a rozpoznávat mozkové signály identifikací specifických vzorců EEG aktivity, což jim umožňuje ovládat vstupní zařízení počítače, jako jsou hláskovací programy nebo syntetizátory řeči, pouze pomocí myšlenek.
Jak výzkum pokračuje, vědci se snaží dále zvýšit přesnost systému a rozšířit jeho slovní zásobu. Tato technologie představuje významný krok k obnovení komunikačních schopností u lidí, kteří je ztratili v důsledku ochrnutí, mrtvice nebo neurodegenerativních onemocnění.