Interface cerebral-computadora mostra a promessa de decodificar o discurso interno em tempo real

Os cientistas indicaram a atividade cerebral relacionada à fala interna – o monólogo silencioso nas cabeças do povo – e a decodificou com sucesso no comando com 74% de precisão.

Publicado na revista CâmaraAssim, Suas conclusões Pode ajudar aqueles que não conseguem falar audiblamente Interface cerebral-computadora (BCI) Tecnologias que começam a traduzir idéias internas quando um participante diz uma senha dentro de sua cabeça.

“Esta é a primeira vez que conseguimos entender Atividade cerebral Parece que você apenas pensa em falar “, diz Arin Kunj, principal autor da Universidade de Stanford.

“Para pessoas com discurso grave e Perda de motorO BCI capaz de decodificar a fala interna pode ajudá -los a se comunicar com muito mais facilidade e mais naturalidade. , Assim,

O BCI emergiu recentemente como uma ferramenta para ajudar as pessoas com deficiência. Usando sensores transplantados em Área do cérebro Esse movimento de controle pode decodificar sinais nervosos relacionados ao movimento do sistema BCI e traduzi -los em ações, como empurrar uma mão artificial.

Pesquisas mostraram que o BCI também pode tentar o discurso entre pessoas com paralisia. Quando os usuários tentam falar em voz alta, complicando os músculos relacionados a fazer o som relacionado ao som físico, os BCIs podem explicar a atividade cerebral resultante e dizer o que estão tentando dizer, mesmo que o discurso seja inadvertidamente.

Embora a comunicação assistida por BCI seja muito mais rápida que as tecnologias crônicas, que incluem sistemas que rastreiam os movimentos oculares dos usuários para digitar palavras, as tentativas de falar ainda podem estar cansadas e lentas para pessoas com controles musculares limitados.

A equipe se perguntou se o BCIS poderia decodificar o discurso interno.

“Se você quer pensar em discurso em vez de tentar falar realmente, o primeiro escritor do co-autor de papel da Universidade de Stanford, Beninminmin Messache-Krasa, diz, é potencialmente fácil e nítido para as pessoas”, diz o primeiro escritor do artigo da Universidade de Stanford é chamado Beninamin Messache-Crassa.

Equipe gravada Atividade nervosa Do microeletrodo transplantado em Córtex motorUma área cerebral é responsável por falar – com quatro participantes com paralisia grave Esclerose lateral amiotrófica (ALS) ou um golpe do tronco cerebral. Os pesquisadores pediram aos participantes que falassem ou imaginassem dizer um conjunto de palavras.

Eles descobriram que a fala e a fala interna ativam as áreas em toda o cérebro e desenvolve o mesmo padrão de atividade nervosa, mas a fala interna mostra uma fraca magnitude de ativação em geral.

Usando dados de fala interna, a equipe treinou o modelo de inteligência artificial para explicar as palavras concebidas. Em um desempenho de prova de conceito, o BCI pode imaginar frases de até 125.000 palavras com uma taxa de precisão de até 74%.

O BCI também foi capaz de assumir que alguns participantes da fala interna nunca foram instruídos a dizer isso, como os números quando os participantes foram convidados a registrar para registrar os círculos rosa na tela.

A equipe também descobriu que a fala e o córtex do motor interno produziam padrões os mesmos padrões, produzindo os mesmos padrões, eles eram suficientes para se separarem. O escritor sênior da Universidade de Stanford, Frank Wilt, diz que os pesquisadores podem usar essa diferença para treinar a BCI para ignorar completamente o discurso interno.

Para os usuários que desejam usar o discurso interno como método para uma comunicação rápida ou fácil, a equipe também demonstrou um mecanismo controlado por senha que impediria o BCI de decodificar a fala interna até temporariamente desbloqueada com uma palavra-chave escolhida.

Em seu experimento, os usuários poderiam pensar na frase “Chitti Chitti Bang Bang” para começar a decodificar a fala interna. O sistema reconheceu a senha com mais de 98% de precisão.

Embora os sistemas BCI atuais sejam incapazes de decodificar o discurso interno de forma livre sem erros adequados, os pesquisadores dizem que mais sensores e equipamentos mais avançados com algoritmos melhores podem ser capazes de fazê-lo no futuro.

“O futuro do BCIS é brilhante”, diz Vilate. “Esta tarefa dá esperança real de que o discurso BCI possa um dia restaurar a comunicação que seja fluente, natural e confortável como as consequências. discurso,,