Casey Harrellas serga pažengusia amiotrofinės lateralinės sklerozės (ALS) forma, dėl kurios kitiems labai sunku suprasti jo natūralią kalbą. Tačiau kai jam suteikiama galimybė, jis turi daug ką pasakyti.
Jau beveik dvejus metus 47-mečio vyro smegenys yra prijungtos prie nuolat veikiančio „smegenys-į-tekstą“ dekoderio, naudojant eksperimentinį neuroprotezą. Ši pažangiausia sąsaja leido C. Harrellui išreikšti daugiau nei 183 000 sakinių – ir beveik 2 milijonus žodžių.
Ši futuristinė technologija reikalauja chirurginio implanto įdiegimo į tam tikrą smegenų dalį. Ten įdėtos elektrodų grupės gali aptikti neurologinę veiklą, kai žmogus bando kalbėti, net jei jis nejudina burnos. Šie duomenys vėliau automatiškai aptinkami išoriniu kalbos dekoderiu ir realiuoju laiku rodomi kompiuterio ekrane.
C. Harrellas ekrane naršo žvilgsniu. Jo žvilgsnio kryptis vaizduojama kaip baltas apvalus žymeklis, o „spustelėti klavišą“ jis gali vien minties jėga. Ryte, padedant slaugytojui, prietaisą prijungti užtrunka šiek tiek laiko, tačiau sumontuotas ant mobilaus vežimėlio dekoderis gali lydėti C. Harrellą visą dieną.
Naudodamasis šia sistema, jis gali savarankiškai siųsti el. laiškus ir žinutes, naršyti internete bei dirbti visą darbo dieną – nepaisant savo ligos. O galbūt svarbiausia – jis gali bendrauti su artimaisiais. Skaitmeninis balsas, kuris išreiškia jo mintis, buvo sukurtas taip, kad skambėtų panašiai kaip C. Harrello balsas prieš susergant ALS.
„Labai malonu turėti galimybę pažvelgti į žmonos akis, kai ji girdi mano balsą“, – per šią sistemą pasakoja C. Harrellas, – ir sukelti gražų prisiminimą, taip pat paaiškinti savo dukrai, kuri tikrai nieko neprisimena iš tų laikų, kai aš dar su jais kalbėdavau, ir priminti jiems, kaip anksčiau skambėjo mano balsas.“
Jo istorija suteikia mokslininkams vilties, kad šie eksperimentiniai prietaisai iš tiesų gali veikti plačiau ir ilgalaikėje perspektyvoje. „Daugelį metų smegenų ir kompiuterio sąsajos (BCI) buvo tik koncepciniai prietaisai, kurie veikė griežtai kontroliuojamose mokslinių tyrimų laboratorijose“, – pasakoja vienas iš pagrindinių tyrėjų, Kalifornijos universiteto (UCD) neurochirurgas Davidas Brandmanas.
Šio preliminaraus tyrimo tikslas – ištirti naujos smegenų ir kompiuterio sąsajos saugumą ir praktiškumą žmonėms su paraplegija, turintiems sunkių kalbos sutrikimų arba negalintiems naudotis rankomis.
Ši technologija buvo sukurta UCD, bendradarbiaujant su Browno universiteto ir „Mass General Brigham“ neurologijos instituto ekspertais.
Iš pradžių C. Harrellas galėjo naudotis sistema tik su tyrėjų pagalba. Tačiau dabar, atlikus keletą svarbių patobulinimų, jis gali ja naudotis praktiškai visiškai savarankiškai.
Susiję straipsniai
Pasak UCD tyrėjų, kurie įvairiu mastu prisidėjo prie šios technologijos kūrimo, C. Harrellas iki šiol sukaupė didžiausią šio tyrimo smegenų veiklos duomenų rinkinį. Jis treniravosi naudotis prietaisu daugiau nei 400 dienų, iš viso praleidęs daugiau nei 3800 valandų. C. Harrello vidutinis bendravimo greitis siekia apie 56 žodžius per minutę – o tai yra žymiai greičiau nei tada, kai jis pirmą kartą bandė paversti savo mintis tekstu dar 2023 metais.
„Casey gali naudoti šią sistemą savo mintims perteikti ne tik tada, kai esame šalia kontroliuojamoje aplinkoje, bet ir kada tik nori, – sako UCD Neuroprotezų laboratorijos podoktorantūros mokslininkas Nicholasas Cardas. – Kartais jis tai darydavo net 12 valandų iš eilės.“
Svarbu paminėti, kad C. Harrellas taip pat gali kontroliuoti savo tylą. Jei nori kai kurias mintis pasilaikyti sau, jis gali įjungti „privatumo režimą“. Iki šiol buvo išsaugoti tik tie duomenys iš sesijų, kurių metu šis „privatumo režimas“ nebuvo įjungtas, ir jie buvo panaudoti būsimų kalbos dekodavimo modelių mokymui.
Kai jis kalba per šią sistemą, programa atpažįsta teisingai arba bent jau beveik teisingai apie 92 procentus atvejų. Nepriklausomybė, kurią tai suteikė C. Harrellui, buvo transformuojanti – panaši į kitų žmonių neseną patirtį su smegenų ir kompiuterio sąsajos technologija.
„Tai gyvenimas, kuriame daugiau dinamiškos veiklos, draugų, šeimos ir kolegų, – sako C. Harrellas, naudodamas patį įrenginį, – ir tai leidžia man bendrauti natūraliau nei bet kuri kita technologija, kurią esu išbandęs.“
Tyrėjai tikisi, kad C. Harrello ir kitų 26 dalyvių, šiuo metu dalyvaujančių klinikiniuose tyrimuose, patirtis padės jiems patobulinti technologiją būsimiems vartotojams.
Tyrimas paskelbtas žurnale „Nature Medicine“. Parengta pagal „Science Alert“.