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Ein neues Gehirnimplantat lässt Sie Gedanken in Sprache umwandeln

Aber es könnte Jahre dauern, bis es mit herkömmlichen Sprechgeschwindigkeiten mithalten kann.

Eine 3D-Darstellung eines Gehirnimplantats. laremenko / iStock

Die Wissenschaft arbeitet daran, die natürlichen Fähigkeiten wiederherzustellen, die wir im Leben oft verlieren.

Und ein Mann ohne die Fähigkeit der Sprache oder Bewegung kann Wörter und Sätze auf einem Computer allein mit Gedanken generieren, dank eines neuen experimentellen Implantats, das laut einer kürzlich durchgeführten Studie Gehirnsignale entschlüsselt, die den Stimmtrakt bearbeitenveröffentlicht in der Zeitschrift Das New England Journal of Medicine.

Entscheidend ist, dass die Methode hinter diesem neuartigen Implantat die Anzahl der Wörter pro Minute, die eine Person mit Lähmung kommunizieren kann, radikal erhöhen könnte.

Der gelähmte Proband verlor mit einem Schlag die Kraft der konventionellen Sprache

Der Mann hat zum Schreiben nur einen Wortschatz von 50 Wörtern und kann mit einer langsamen Geschwindigkeit von 15 Wörtern pro Minute kommunizieren, was offensichtlich viel langsamer ist als herkömmliche Sprache. "Das sagt uns, dass es möglich ist", sagte der NeurochirurgsEdward Chang von der University of California, San Francisco, in einNPR Bericht. "Ich denke, es gibt eine riesige Start- und Landebahn, um dies im Laufe der Zeit zu verbessern."

Die Forscher spekulierten, dass ein Gerät, das den herkömmlich für Sprache verwendeten Teil des Gehirns nutzt, „natürlicher und hoffentlich müheloser im Vergleich zu aktuellen Hilfsgeräten sein könnte“, erklärte Assistant Professor Chethan Pandarinath vom Department of Biomedical Engineering der Emory University.zusätzlich zu Georgia Tech, in dem Bericht. Moderne Geräte sind auf Kopf- oder Augenbewegungen angewiesen, um Menschen mit Lähmung zu helfen, zu kommunizieren und Wörter zu buchstabieren. Eine Handvoll ermöglicht sogar die Kontrolle.ein Computercursor, der seine Gedanken verwendet, allein.

Das ist besser als nichts, aber Changs Team wollte eine bessere Lösung entwickeln, um einem Mann, den sie menschlich BRAVO1 nannten um der Anonymität willen, einige kommunikative Fähigkeiten zurückzugeben. Der "Code"-Name bezieht sich auf seinen herausragenden Status als erster vonbevorstehende Themen für eine Studie mit dem Namen BRAVO, was für Brain-Computer Interface Restoration of Arm and Voice steht. BRAVO1 ist Ende 30 und leidet seit einem schweren Schlaganfall vor 15 Jahren an einer Lähmung, die ihn am Sprechen hindert.

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Die neue BCI-Methode zielt darauf ab, 50 oder mehr Wörter pro Minute zu erreichen

"Der Schlaganfall ließ ihn in Armen und Beinen, aber auch in den Muskeln seines Stimmtraktes fast vollständig gelähmt", sagte Chang. Während dies seine organische Fähigkeit zu sprechen beendete, blieb die Region seines Gehirns, die die Sprache beherrschte, erhaltenvöllig in Ordnung. Um dies zu nutzen, wandte sich Changs Team an ein System, für das es entwickelt wurde. identifiziere die Gehirnsignale verbunden mit einem persönlichen Willen, unterschiedliche Worte zu sprechen. Tests haben gezeigt, dass dieses System bei Menschen funktioniert, die ihre motorischen und stimmlichen Fähigkeiten beibehalten haben. Es blieb nur noch, es an jemandem zu testen, der dies nicht hatte. Jemand wie BRAVO1.

"Wir wussten nicht, ob die Sprachbefehle im Gehirn nach 15 Jahren noch funktionieren würden", sagte Chang in dem Bericht. "Und selbst wenn wir diese ruhenden Gehirnsignale für die Sprache wiederbeleben könnten, könnten wir diese tatsächlich involle Wörter?" Da es keine Antworten gab, implantierte das Team Sensoren in die Gehirnoberfläche von Herrn BRAVO1. Dann analysierte ein mit dem Sensor verbundener Computer Muster in der elektrischen Aktivität, die erzeugt wurde, als er versuchte, 50 verschiedene Wörter auszusprechen. Und dies geschah nicht inein Blitz: Es dauerte ganze Monate, bis es fertig war.

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Nach einer Weile lernte BRAVO1, wie man Wörter zuverlässig auf einem Computerbildschirm produziert, also stellte das Team eine neue Herausforderung: Sätze. Zuerst fehlte es an Genauigkeit, also schlug das Team ein neues Programm ein, das den Kontext jedes Wortes auswerten solltewie der Mann sie zu sagen versuchte. In gewisser Weise ist es der SMS-Software auf Ihrem Smartphone nicht unähnlich. "Wenn also zum Beispiel ein Wort einfach nicht richtig entschlüsselt ist, kann diese Autokorrektur es korrigieren", sagte Chang in dem Bericht.BRAVO1, zusammen mit das neue Gehirn-Computer-Interface, ist weit gekommen. Aber bis die 14 Wörter pro Minute auf 50 Wörter pro Minute und darüber hinaus verbessert sind, ist mehr Forschung erforderlich, um Menschen wie dem ersten Mann der BRAVO-Studie zu helfen, die entscheidende menschliche Kraft der nahtlosen Kommunikation wiederzuerlangen.

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