Công nghệ mới có thể giúp những người bị liệt nói chuyện trở lại
Các nhà khoa học đang tiến gần đến việc phát minh ra công nghệ sử dụng lệnh mã hóa của não và điều khiển cơ để cho phép những người mất khả năng nói do tê liệt có thể nói chuyện trở lại.
Nghiên cứu gần đây do Đại học Northwestern ở Evanston, IL dẫn đầu, phát hiện ra rằng não bộ tạo ra âm thanh lời nói theo cách tương tự như cách nó điều khiển các chuyển động của bàn tay và cánh tay.
Phát hiện này mang đến một ngày gần hơn khi những người bị liệt - chẳng hạn như những người mắc "hội chứng bị nhốt" - sẽ có thể nói thông qua "giao diện não-máy" chỉ bằng cách cố gắng nói các từ.
Một bài báo về công việc hiện có trong Tạp chí Khoa học Thần kinh.
Nhóm dự đoán công nghệ sử dụng mã hóa âm thanh của chính bộ não cùng với các lệnh điều khiển các cơ ở môi, lưỡi, vòm miệng và hộp thoại để tạo ra chúng.
‘Trực quan’ hơn công nghệ của Hawking
Các tác giả giải thích rằng một hệ thống như vậy sẽ “trực quan” hơn so với hệ thống được sử dụng bởi nhà vật lý nổi tiếng Stephen Hawking, người đã qua đời vào đầu năm nay ở tuổi 76.
Hawking mắc một căn bệnh hiếm gặp gọi là chứng xơ cứng teo cơ một bên khiến ông bị liệt và không thể nói tự nhiên trong phần lớn cuộc đời.
Tuy nhiên, nhờ một giao diện máy tính mà anh có thể điều khiển bằng cách di chuyển má của mình, anh có thể viết các từ và câu mà bộ tổng hợp giọng nói sau đó đọc ra.
Mặc dù phương pháp thực hiện công việc nhưng nó chậm và mất nhiều công sức. Nó không diễn đạt rõ ràng lời nói mà não bộ mã hóa và gửi đến các cơ tạo ra âm thanh.
Thay vào đó, nó đòi hỏi người đó phải trải qua một quá trình gần giống với việc viết; chẳng hạn, họ phải nghĩ về hình thức viết của các từ và câu mà họ muốn nói rõ, không chỉ âm thanh của chúng.
'Âm vị và cử chỉ khớp nối'
Nghiên cứu theo đuổi mô hình tạo giọng nói gồm hai phần: hình thành âm vị và “cử chỉ khớp”.
Đầu tiên là quá trình phân chia thứ bậc để chia nhỏ các câu, cụm từ, từ và âm tiết thành các âm hoặc âm vị riêng lẻ. Thứ hai là sản xuất của chúng thông qua kiểm soát các cơ khớp với đường thanh quản. Cho đến khi công trình này được thực hiện, người ta vẫn chưa biết bộ não thực sự lên kế hoạch và biểu thị những thứ này như thế nào.
“Chúng tôi đã đưa ra giả thuyết,” tác giả nghiên cứu cao cấp, Tiến sĩ Marc W. Slutzky, phó giáo sư thần kinh học và sinh lý học, lưu ý rằng “các vùng vận động lời nói của não sẽ có một tổ chức tương tự như các vùng vận động cánh tay của não.”
Ông tiếp tục giải thích rằng họ đã xác định được hai khu vực não có liên quan đến việc tạo ra giọng nói, báo cáo: “Vỏ não trước trung tâm biểu thị cử chỉ ở mức độ lớn hơn âm vị. Vỏ não trước thấp hơn, là khu vực lời nói cấp cao hơn, thể hiện cả âm vị và cử chỉ ”.
Ông và các đồng nghiệp của mình đã thực hiện khám phá khi nghiên cứu hoạt động của não ở những người được cấy điện cực vào não khi họ trải qua phẫu thuật loại bỏ khối u. Bệnh nhân phải tỉnh táo trong quá trình phẫu thuật vì họ phải đọc từ trên màn hình.
Các tác giả giải thích:
“Những phát hiện này cho thấy rằng việc sản xuất giọng nói chia sẻ một cấu trúc tổ chức quan trọng tương tự với chuyển động của các bộ phận cơ thể khác.
Họ kết luận: “Điều này có ý nghĩa quan trọng đối với sự hiểu biết của chúng ta về việc tạo ra giọng nói và thiết kế các giao diện não-máy để khôi phục khả năng giao tiếp cho những người không thể nói”.
Dựa trên kết quả của họ, họ dự định xây dựng một thuật toán giao diện não-máy, cũng như các cử chỉ giải mã, cũng sẽ có thể tạo thành các từ bằng cách kết hợp chúng.
