นักประสาทวิทยากำลังสอนคอมพิวเตอร์ให้อ่านคำตรงจากสมองของผู้คน
Kelly Servick เขียนรายงานทางวิทยาศาสตร์ในสัปดาห์นี้เกี่ยวกับเอกสารสามฉบับที่โพสต์ลงในเซิร์ฟเวอร์ preprint bioRxiv ซึ่งทีมวิจัยสามแห่งแสดงให้เห็นว่าพวกเขาสามารถถอดรหัสคำพูดจากการบันทึกของเซลล์ประสาทที่ถูกยิง ในการศึกษาแต่ละครั้งอิเล็กโทรดที่วางอยู่บนสมองโดยตรงจะบันทึกกิจกรรมของระบบประสาทในขณะที่ผู้ป่วยผ่าตัดสมองฟังคำพูดหรืออ่านคำออกมาดัง ๆ จากนั้นนักวิจัยพยายามหาว่าผู้ป่วยได้ยินหรือพูดอะไร ในแต่ละกรณีนักวิจัยสามารถแปลงกิจกรรมไฟฟ้าของสมองให้เป็นไฟล์เสียงที่เข้าใจได้อย่างน้อย
กระดาษชิ้นแรกโพสต์ที่ bioRxiv เมื่อวันที่ 10 ตุลาคม 2018 อธิบายการทดลองที่นักวิจัยเล่นบันทึกเสียงพูดของผู้ป่วยโรคลมชักซึ่งอยู่ในระหว่างการผ่าตัดสมอง (การบันทึกระบบประสาทในการทดลองจะต้องมีการตีความอย่างละเอียดและระดับของรายละเอียดนั้นจะใช้ได้เฉพาะในสถานการณ์ที่หายากเมื่อสมองสัมผัสกับอากาศและวางอิเล็กโทรดโดยตรงเช่นในการผ่าตัดสมอง .)
เมื่อผู้ป่วยฟังไฟล์เสียงนักวิจัยได้ทำการบันทึกเซลล์ประสาทที่ถูกยิงเข้าไปในส่วนของสมองของผู้ป่วยที่รับฟังเสียง นักวิทยาศาสตร์พยายามหลายวิธีในการเปลี่ยนข้อมูลการยิงของเซลล์ประสาทให้กลายเป็นคำพูดและพบว่า "การเรียนรู้ลึก" - ซึ่งคอมพิวเตอร์พยายามที่จะแก้ปัญหาที่ไม่ได้รับการสนับสนุนมากหรือน้อย - ทำงานได้ดีที่สุด เมื่อพวกเขาเล่นผลลัพธ์ผ่านทางเสียงเรียกร้องซึ่งสังเคราะห์เสียงมนุษย์สำหรับกลุ่มผู้ฟัง 11 คนบุคคลเหล่านั้นสามารถตีความคำศัพท์ได้อย่างถูกต้องร้อยละ 75 ของเวลา
คุณสามารถฟังเสียงจากการทดสอบนี้ได้ที่นี่
กระดาษแผ่นที่สองโพสต์เมื่อ 27 พ.ย. 2018 อาศัยการบันทึกทางประสาทจากคนที่เข้ารับการผ่าตัดเพื่อเอาเนื้องอกในสมองออก ในขณะที่ผู้ป่วยอ่านคำพยางค์เดียวออกมาดัง ๆ นักวิจัยได้บันทึกทั้งเสียงที่ออกมาจากปากของผู้เข้าร่วมและเซลล์ประสาทที่ยิงในบริเวณที่ผลิตเสียงพูดของสมองของพวกเขา แทนที่จะทำการฝึกอบรมคอมพิวเตอร์อย่างลึกซึ้งกับผู้ป่วยแต่ละรายนักวิจัยเหล่านี้สอนเครือข่ายประสาทเทียมเพื่อแปลงการบันทึกเสียงเป็นเสียงแสดงให้เห็นว่าผลลัพธ์อย่างน้อยก็มีเหตุผลที่เข้าใจได้และคล้ายกับการบันทึกของไมโครโฟน (เสียงจากการทดสอบนี้อยู่ที่นี่ แต่จะต้องดาวน์โหลดเป็นไฟล์ zip)
กระดาษแผ่นที่สามโพสต์เมื่อวันที่ 9 สิงหาคม 2561 อาศัยการบันทึกส่วนหนึ่งของสมองที่แปลงคำเฉพาะที่บุคคลตัดสินใจที่จะพูดในการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ ในขณะที่ไม่มีการบันทึกจากการทดลองนี้ทางออนไลน์นักวิจัยรายงานว่าพวกเขาสามารถสร้างประโยคใหม่ทั้งหมด (เช่นบันทึกในระหว่างการผ่าตัดสมองในผู้ป่วยโรคลมชัก) และผู้ที่ฟังประโยคสามารถตีความได้อย่างถูกต้องในหลายทางเลือก ทดสอบ (จาก 10 ตัวเลือก) 83 เปอร์เซ็นต์ของเวลา วิธีการทดสอบนั้นอาศัยการระบุรูปแบบที่เกี่ยวข้องในการผลิตพยางค์เดี่ยวมากกว่าทั้งคำ
เป้าหมายในการทดลองทั้งหมดนี้คือหนึ่งวันทำให้ผู้ที่สูญเสียความสามารถในการพูด (เนื่องจากเส้นโลหิตตีบด้านข้างของ amyotrophic หรือเงื่อนไขที่คล้ายคลึงกัน) สามารถพูดผ่านส่วนต่อประสานระหว่างคอมพิวเตอร์กับสมอง อย่างไรก็ตามวิทยาศาสตร์สำหรับแอปพลิเคชันนั้นยังไม่มี
การตีความรูปแบบประสาทของบุคคลเพียงแค่การจินตนาการการพูดนั้นมีความซับซ้อนมากกว่าการตีความรูปแบบของคนที่กำลังฟังหรือพูดคำพูด (อย่างไรก็ตามผู้เขียนบทความที่สองกล่าวว่าการตีความการทำงานของสมองของคนที่คิดว่าการพูดอาจเป็นไปได้)
สิ่งสำคัญคือต้องระลึกไว้เสมอว่าสิ่งเหล่านี้เป็นการศึกษาเล็ก ๆ กระดาษแผ่นแรกอาศัยข้อมูลจากผู้ป่วยเพียงห้าคนในขณะที่คนที่สองมองผู้ป่วยหกคนและคนที่สามมีเพียงสามคน และไม่มีการบันทึกทางประสาทใด ๆ กินเวลานานกว่าหนึ่งชั่วโมง
ถึงกระนั้นวิทยาศาสตร์ก็กำลังก้าวไปข้างหน้าและอุปกรณ์ที่ใช้คำพูดประดิษฐ์ขึ้นไปยังสมองโดยตรงดูเหมือนจะเป็นไปได้จริงในบางจุด
