Lần đầu tiên trong y tế, các nhà nghiên cứu đã khai thác được sóng não của một người đàn ông bị liệt không thể nói chuyện và biến những gì người này suy nghĩ thành câu chữ hiển thị trên màn hình máy tính.
Bác sĩ Edward Chang thực hiện phẫu thuật não tại Đại học California ở San Francisco. ẢNH CHỤP MÀN HÌNH THE GUARDIAN
Công trình trên, được báo cáo trên chuyên san y khoa New England mới đây, vẫn cần thêm nhiều năm để nghiên cứu bổ sung. Tuy nhiên, nó đã đ.ánh dấu một bước tiến quan trọng hướng tới việc khôi phục khả năng giao tiếp tự nhiên cho những người không thể nói chuyện vì chấn thương hoặc bệnh tật trong tương lai.
Bác sĩ Edward Chang, nhà giải phẫu thần kinh tại Đại học California ở San Francisco (Mỹ), người đứng đầu công trình nghiên cứu, cho biết: “Thật thú vị khi nghĩ rằng chúng ta đang bắt đầu một chương mới, một lĩnh vực mới” để giảm bớt sự đau khổ của những bệnh nhân đã mất đi khả năng đó, theo AP.
Nhóm của bác sĩ Chang đã phát triển một “thiết bị thần kinh giọng nói” giúp giải mã các sóng não điều khiển đường thanh âm, các chuyển động cơ của môi, hàm, lưỡi và thanh quản để tạo thành từng nguyên âm và phụ âm.
Người tình nguyện thử nghiệm thiết bị này là một người đàn ông ngoài 30, bị đột quỵ não gây liệt diện rộng và mất đi khả năng nói vào 15 năm trước. Các nhà nghiên cứu đã cấy các điện cực lên bề mặt não của người này, phía trên vùng não điều khiển chức năng nói.
Một máy tính đã phân tích các mẫu sóng não khi người này cố nói những từ phổ biến như “nước” hoặc “tốt”, từ đó học được cách phân biệt giữa 50 từ khác nhau, cho phép tạo ra hơn 1.000 câu.
Khi được hỏi “Hôm nay anh thế nào?” hoặc “Anh có khát không?”, thiết bị cho phép người đàn ông trả lời “Tôi rất khỏe” hoặc “Không, tôi không khát” bằng cách dịch chúng thành văn bản chứ không phải nói ra thành lời.
Tác giả chính của nghiên cứu, ông David Moses, một kỹ sư trong phòng nghiên cứu của bác sĩ Chang, cho biết mất khoảng 3-4 giây để từ ngữ xuất hiện trên màn hình máy tính sau khi người đàn ông thử nói nó.
Phòng nghiên cứu của bác sĩ Chang đã dành nhiều năm để lập bản đồ hoạt động của não dẫn đến lời nói. Sau đó họ mới thử thí nghiệm với một người không thể nói chuyện.
Các bước tiếp theo của công trình bao gồm cải thiện tốc độ, độ chính xác và số lượng từ vựng của thiết bị, và có thể trong tương lai thiết bị này sẽ cho phép người dùng giao tiếp bằng giọng nói do máy tính tạo ra thay vì văn bản trên màn hình.
Đột phá mới: Chuyển sóng não thành lời nói
Lần đầu tiên trong lịch sử, các nhà nghiên cứu ở Mỹ đã phát triển thành công một thiết bị giúp dịch thành công sóng não của một người bị liệt thành câu nói hoàn chỉnh, theo trang Science Alert.
Công nghệ mới này sẽ hữu ích cho những người gặp vấn đề về việc nói. Ảnh SHUTTERSTOCK
David Moses., kỹ sư tại Đại học California San Francisco (Mỹ), một trong những thành viên chính của nghiên cứu cho biết: “Đây là một bước ngoặt quan trọng đối với những người không thể giao tiếp bình thường. Công nghệ này hứa hẹn sẽ mang lại tiếng nói cho những người bị liệt nặng và mất khả năng nói”.
Trước đây nhóm nghiên cứu đã gắn các dãy điện cực lên người những bệnh nhân có thể nói bình thường nhưng đang phải phẫu thuật não. Việc này nhằm giải mã các tín hiệu điều khiển đường thanh âm để xác định các nguyên âm và phụ âm, đồng thời phân tích các dấu hiệu để đoán từ vựng.
Sau đó nhóm đã quyết định khởi động một nghiên cứu mới với cách tiếp cận mới và người tham gia đầu tiên được gọi là BRAVO1. BRAVO1 là một nam giới 36 t.uổi. Anh bị đột quỵ lúc 20 t.uổi nên mắc chứng anarthria – không thể nói bình thường, dù vậy chức năng nhận thức của anh không bị ảnh hưởng. Kể từ đó, BRAVO1 bị hạn chế cử động đầu, cổ, chân tay, và giao tiếp bằng cách sử dụng một con trỏ để nhấp vào các chữ cái trên màn hình.
Theo trang Science Alert , các nhà nghiên cứu đã làm việc với BRAVO1 để phát triển kho từ vựng gồm 50 từ thông dụng trong cuộc sống hằng ngày của anh ấy, ví dụ như “nước”, “gia đình” và “tốt”. Sau đó phẫu thuật cấy một điện cực vào vùng vỏ não vận động lời nói của anh.
Vài tháng sau, nhóm nghiên cứu đã ghi lại hoạt động thần kinh của BRAVO1 khi anh cố gắng nói 50 từ, và họ sử dụng AI (trí tuệ nhân tạo) để phân tích từng dấu hiệu dù là nhỏ nhất của dữ liệu này, rồi liên kết chúng với các từ vựng.
Để kiểm tra xem thiết bị có phân tích đúng không, nhóm đã hỏi anh những câu như “Hôm nay anh thế nào?” và “Anh có muốn uống ít nước không?” để anh ấy có thể trả lời là “Tôi rất khỏe” và “Không, tôi không khát”. Những từ này đều nằm trong kho dữ liệu 50 từ. Hệ thống đã giải mã 18 từ/phút với độ chính xác trung bình là 75%. Chức năng “tự động sửa lỗi”, tương tự như trên điện thoại, đã góp phần vào sự thành công của thử nghiệm.
“Theo chúng tôi được biết thì đây là thử nghiệm giải mã sóng não đầu tiên mà thành công”, nhà giải phẫu thần kinh Edward Chang, đồng tác giả của nghiên cứu chia sẻ. Nghiên cứu được đăng trên Tạp chí New England Journal of Medicine và được ca ngợi là “một kỳ tích của kỹ thuật thần kinh”, hứa hẹn mở đường cho những tiến bộ công nghệ khác trong tương lai.
