Penelitian Baru, Teknologi prototipe baru menerjemahkan sinyal otak menjadi ucapan

Diposting pada

Tim Kesehatan Organisasi Asgar

Berdasarkan serangkaian studi dan penelitian ditemukan bahwa ada Penelitian Baru, Teknologi prototipe baru menerjemahkan sinyal otak menjadi ucapan.

Bidang neuroprostetik komunikasi sejauh ini berfokus pada pemulihan beberapa derajat kemampuan berbicara kepada pasien yang kehilangan kemampuan karena stroke, penyakit, atau kecelakaan; biasanya melibatkan pendekatan berbasis ejaan untuk mengetik huruf satu per satu dalam teks tugas yang lambat dan melelahkan.

Untungnya, ahli bedah saraf University of California, San Francisco (UCSF) Dr. Edward Chang telah merasa cocok untuk mengembangkan teknologi baru yang alih-alih “menerjemahkan kata-kata penuh dari aktivitas otak seseorang yang lumpuh dan tidak dapat berbicara.”

Sistem prototipe Dr. Chang menerjemahkan sinyal yang dimaksudkan untuk mengontrol otot-otot sistem vokal untuk mengucapkan kata-kata, bukan sinyal untuk menggerakkan lengan atau tangan untuk memungkinkan pengetikan.

Menurut Joan and Sanford Weill Ketua Bedah Neurologis di UCSF, pendekatan ini tidak hanya menyentuh aspek alami dan lancar berbicara, tetapi juga menjanjikan komunikasi yang lebih cepat dan organik.

Sebelumnya, Dr. Chang dan rekan-rekannya di UCSF Weill Institute for Neurosciences memetakan pola aktivitas otak yang terkait dengan gerakan saluran vokal yang menghasilkan setiap konsonan dan vokal, yang difasilitasi oleh pasien dengan bicara normal.

Insinyur postdoctoral David Moses kemudian mengembangkan metode baru untuk decoding real-time dari pola-pola tersebut menjadi pengenalan ucapan kata-kata yang lebih akurat dan lengkap.

Namun, keberhasilan tim dalam memecahkan kode suara pada peserta yang dapat berbicara tidak menjamin bahwa sistem tersebut akan bekerja pada pasien dengan saluran vokal yang lumpuh.

“Model [jaringan saraf khusus] kami perlu mempelajari pemetaan antara pola aktivitas otak yang kompleks dan ucapan yang dimaksudkan,” kata Moses.

“Cara terbaik untuk mengetahui apakah ini bisa berhasil adalah dengan mencobanya.”

Hal ini mendorong peluncuran Studi “BRAVO” (Brain-Computer Interface Restoration of Arm and Voice), dengan peserta BRAVO1 seorang pria berusia 30 tahun yang menderita stroke batang otak yang merusak hubungan antara otak dan saluran vokalnya.

Dan anggota badan. Sejak cedera, ia memiliki gerakan kepala, leher, dan anggota tubuh yang sangat terbatas, dan hanya dapat berkomunikasi dengan menggunakan penunjuk yang terpasang pada topi baseball untuk menyodok huruf di layar.

Untuk penelitian ini, Dr. Chang dengan pembedahan menanamkan susunan elektroda densitas tinggi di atas korteks motorik bicara BRAVO1.

Setelah peserta pulih sepenuhnya, tim Dr. Chang mencatat 22 jam aktivitas saraf di wilayah otak ini selama 48 sesi dan beberapa bulan.

Di setiap sesi, BRAVO1 berusaha mengucapkan kata-kata kosa kata tertentu sementara elektroda merekam sinyal otak dari korteks bicaranya; pada saat yang sama, model kustom bekerja untuk membedakan pola halus dalam aktivitas otak untuk mendeteksi upaya bicara dan mengidentifikasi kata mana yang dia coba ucapkan.

Tim menemukan bahwa sistem mampu memecahkan kode kata-kata dari aktivitas otak dengan kecepatan hingga 18 kata per menit dengan akurasi hingga 93% (median 75%), sebagian dibantu oleh model bahasa yang menerapkan “koreksi otomatis”.

”mirip dengan apa yang digunakan oleh perangkat lunak pengenalan pesan dan ucapan konsumen saat ini.

“Ini adalah tonggak penting teknologi bagi seseorang yang tidak dapat berkomunikasi secara alami,” kata Moses,

“dan ini menunjukkan potensi pendekatan ini untuk memberikan suara kepada orang-orang dengan kelumpuhan parah dan kehilangan bicara.”

Dr. Chang dan Moses juga bekerja untuk meningkatkan jumlah kata dalam kosa kata yang tersedia di sistem, serta meningkatkan kecepatan bicaranya.

Demikianlah yang dapat disampaikan, semoga bermanfaat.