Felçli kadın, beyin implantı ve yapay zeka sayesinde 17 yıl sonra ‘konuşabildi’

Beyin-bilgisayar arayüzü (BCI) adı verilen, beyinden alınan sinyallerin bir bilgisayara aktarıldığı teknolojideki her bir gelişme, felç ve ALS gibi rahatsızlıklar nedeniyle konuşma yetisini kaybetmiş insanların yaşamlarının değişebileceği yönündeki umutları artırıyor.

Şimdiye kadar bu hastalar, göz takibi ya da sınırlı yüz hareketlerine dayalı kelime hecelemesini sağlayan ancak doğal bir şekilde konuşmayı imkansız hale getiren oldukça yavaş konuşma sentezleyicilerine güvenmek zorundaydı.

BCI teknolojisinde beynin konuşma ve yüz hareketlerini kontrol eden kısmındaki elektriksel aktiviteyi tespit etmek için beynin yüzeyine yerleştirilen küçük elektrotlar kullanılıyor. Bu sinyaller doğrudan bilgisayara aktarılarak, dijital ortamda oluşturulmuş yüz profilinin konuşmasına, gülümsemesine, kaş çatmasına ya da şaşırmasına olanak tanıyor.

Kaliforniya Üniversitesi’nde (UCSF) çalışmaya liderlik eden Prof. Edward Chang, “Amacımız başkalarıyla konuşmamızın en doğal yolu olan tam, somut bir hale getirilmiş iletişim yolunu geri getirmek. Bu gelişmeler sayesinde hastalarımıza gerçek bir çözüm bulmaya daha çok yaklaşıyoruz” dedi.

47 yaşındaki Ann, 17 yıl önce geçirdiği beyin sapı inmesinden bu yana ağır bir şekilde felçli. Hem konuşamayan hem de yazamayan Ann, bu zamana kadar çevresindekilerle dakikada yaklaşık 14 kelime yazabildiği bir hareket izleme teknolojisini kullanarak iletişim kurabiliyordu. Şimdiyse BCI teknolojisi sayesinde Ann’ın hayali ileride danışman olarak çalışabilmek.

Nature dergisinde yayınlanan çalışmaya göre bilim insanları Ann’ın beyin yüzeyindeki konuşma için önemli olan bölgeye 253 elektrottan oluşan küçük elektrotlar yerleştirdi. Bu elektrotlar, Ann felç geçirmeseydi dil, çene, gırtlak ve yüzdeki kaslarını kontrol etmesi beklenen beyin sinyallerini yakaladı. Bu beyin implantasyonundan sonra bilim insanları Ann’a farklı cümleler dinletti ve beyin sinyallerinin her bir sese nasıl tepki verdiğini tespit etmek için makine öğrenimi yapay zeka algoritmasını eğitti.

Bilgisayar böylelikle 39 farklı sesi öğrendi. Sinyalleri anlaşılır cümlelere çevirmek için ChatGPT tarzı bir dil modeli kullanıldı. Ardından Ann’ın felç olmadan önceki sesine benzeyecek şekilde özelleştirilmiş bir sese sahip dijital profil oluşturuldu. Bunu yaparken Ann’ın düğün törenindeki konuşma kaydından faydalanıldı.

Teknoloji mükemmel bir şekilde çalışmadı, 500’den fazla cümleyi içeren deneyde kelimelerin %28’ini yanlış çözümledi ve doğal konuşmada tipik olarak söylenen 110-150 kelimeye kıyasla metin üretme hızı dakikada 78 kelime oldu. Uzmanlar aynı yazılımın The Last Of Us Part II ve Hogwarts Legacy gibi oyunlarda yüz animasyonlarını çizmek için kullanıldığını açıkladı.

Bununla birlikte bilim insanları teknolojinin doğruluk, hız ve karmaşıklık bakımından son yeniliklerle artık hastaların kullanması için faydalı olacağı bir konuma geldiğini söylüyor. Teknolojide hedeflenecek bir sonraki adım kafatasının altına yerleştirilebilecek kablosuz BCI üretmek olacak. UCSF’de nörolojik cerrahi alanında yardımcı doçent olan ve araştırmanın eş yazarlarından Prof. Nick Ramsey, “İnsanlara bu teknolojiyle kendi bilgisayarlarını ve telefonlarını özgürce kontrol etme becerisi kazandırmanın, bağımsızlıkları ve sosyal etkileşimleri üzerinde derin etkileri olacaktır” dedi.

Pink Floyd’u bir de böyle dinleyin: Nörologlar beyin dalgalarından Another Brick in the Wall Part 1’i yeniden oluşturdu