Hur tal kan rekonstrueras från hjärnvågor
Forskare vid Karlsruhe Institute of Technology (KIT) har uppnått ett genombrott i hjärnforskningen. De kunde härleda ljud från hjärnaktiviteten hos de ämnen som personen för närvarande säger. Forskarna rekonstruerade även ord och meningar. Metoden, som utvecklades av Karlsruher tillsammans med forskare från det amerikanska Wadsworth-centret, kallas "brain-to-text". Speciellt för personer som lider av inlåst syndrom kan denna upptäckt vara banbrytande. Deras resultat publicerade forskarna i tidningen "Frontiers in Neuroscience".
Språk blir synligt genom hjärnvågor
"Under en lång tid har spekulerats i att den direkta kommunikationen mellan människa och maskin via hjärnvågor möjligt" att datavetenskap professor Tanja Schultz, som lett studien vid Cognitive Systems Lab av KIT, citeras i ett pressmeddelande av institutet. "Vi kunde visa att hjärnvågor kan användas för att känna igen enskilda talljud och kontinuerligt talade fullständiga meningar."
Som en del av sin undersökning placerade forskarna ett epitel av elektroder direkt i hjärnbarken hos sju epilepsipatienter i USA. Hjärnan var redan utsatt för patienterna för epilepsitbehandling. Med hjälp av elektroder placerade på huvudet från utsidan och mätning av hjärnaktivitet är proceduren ännu inte genomförbar.
"För första gången kan vi observera hjärnan när vi talar," berättade Schultz för pressbyrån "dpa". Forskarna kunde för första gången att följa processen att tala i hjärnan upp till aktiveringen av musklerna i artikulation organ genom nervceller i hjärnbarken. Verksamheten gjordes igen med färger. "Ju högre aktivitet, ju varmare färgen" fortsätter Schultz.
Hjärnforskare skapar en databas med 50 olika ljud
Ämnena var tvungna att tala vissa texter, till exempel ett tal av den tidigare amerikanska presidenten John F. Kennedy eller enkla plantskolor. Eftersom forskarna var medvetna om när vilket ljud som talades kunde de skapa databaser med cirka 50 ljudprototyper baserade på de uppmätta hjärnvågorna. Med hjälp av algoritmer kunde forskarna senare känna igen vad som sägs, baserat uteslutande på hjärnvågorna. Ljuden ansågs i samband med ord och hela meningsfraser. "Detta ger oss fina resultat, vilket i form av kvalitet fortfarande är långt ifrån akustisk taligenkänning, men är redan mycket bättre än de rekommenderas", säger Schultz.
För "hjärn-till-text" -metoder för signalbehandling och automatisk taligenkänning användes. "Förutom att tillåta igenkänning av tal från hjärnan signalerar en detaljerad analys av hjärnregioner som är involverade i språkbehandling deras interaktioner", förklarar Christian Herff och Dominic Heger, som har utvecklats som en del av sin marknadsföring, systemet i rapporten över KIT.
Hittills har dock den nya metoden endast testats hos sju patienter, varav endast fem minuter är tillgängliga under undersökningarna. I framtiden kan speciellt personer som lider av det så kallade inlåsta syndromet dra nytta av "hjärndöd-text". Även om de drabbade är medvetna kan de inte förstå sig själva på grund av förlamning. (Ag)