En stum man talar: Neuralink-överlägset hjärnimplantat förvandlar omedelbart tankar till tal

Studien, som publicerades av UC Davis Health den 11 juni, innebär ett betydande framsteg jämfört med tidigare teknik som i stort sett varit begränsad till att översätta hjärnsignaler till text. Det nya systemet återställde en kommunikationsnivå som tidigare ansetts omöjlig för en 45-årig volontär med amyotrofisk lateral skleros (ALS), en neurodegenerativ sjukdom som hade berövat honom hans röst.

"Hjärna-till-röst-neuroprotesen" fungerar genom att avkoda hjärnans avsikt att tala. Forskarna implanterade 256 mikroelektroder i den del av patientens hjärna som ansvarar för att kontrollera talmusklerna. När mannen försöker prata fångar BCI upp dessa signaler och omvandlar dem med hjälp av en avancerad AI-modell till hörbart tal på bara 25 millisekunder.

Forskarna använde avancerade AI-algoritmer för att översätta hjärnaktivitet till syntetiskt tal i realtid. Systemet tränades med hjälp av nervinspelningar som gjordes medan deltagaren försökte läsa meningar som visades på en skärm. Genom att anpassa avfyrningsmönstren för hundratals nervceller till de avsedda språkljuden lärde sig algoritmen att exakt rekonstruera deltagarens röst direkt från hans hjärnsignaler.

BCI producerar inte bara monotona ord, utan lyckas även fånga och återge röstens intonation - de subtila skiftningar i tonhöjd och tonläge som är grundläggande för hur människor kommunicerar mening och känslor. I en serie kraftfulla demonstrationer kunde patienten

• Ställa frågor genom att skapa en stigande tonhöjd i slutet av en mening.
• Betona specifika ord för att helt ändra en menings innebörd, t.ex. genom att betona olika ord i frasen: Jag sa aldrig att hon stal mina pengar.
• Sjunga enkla melodier med tre tonhöjder, vilket visar på en fin nivå av neural kontroll över den syntetiska rösten.

För att göra genombrottet ännu mer djupgående använde forskarna en AI för röstkloning som tränats på gamla inspelningar av patienten som gjorts före hans tillstånd. Resultatet blev en syntetisk röst som lät som patientens egen, något som enligt patienten "fick mig att känna mig glad och det kändes som min riktiga röst"

Även om tekniken innebär ett stort genombrott påpekar forskarna att det fortfarande handlar om ett proof-of-concept. I tester där mänskliga lyssnare transkriberade BCI:s utdata förstod de vad patienten sa korrekt i cirka 56% av fallen. Mer utveckling kommer att krävas för att öka effektiviteten.