Implant mózgowy firmy Neuralink przywraca głos pacjentowi z ALS dzięki interfejsowi mózg-komputer (BCI) przekształcającemu myśli w mowę

Startupowi Neuralink, zajmującemu się implantami mózgowymi, udało się przełożyć myśli pacjenta cierpiącego na chorobę neurodegeneracyjną na rozmowę z rodziną, przyjaciółmi i klientami. Elektrody Neuralink zostały wszczepione w obszarze mózgu odpowiedzialnym za mowę, a następnie fale generowane przez myśli pacjenta zostały przekształcone przez interfejs mózg-komputer (BCI) w mowę.

Badanie VOICE przeprowadzone przez firmę Neuralink umożliwiło sparaliżowanemu mężczyźnie wypowiedzenie słów „Kocham cię” własnym głosem, odtworzonym w całości na podstawie fal mózgowych. Bez poruszania wargami, bez dźwięków z gardła – jedynie sygnały neuronowe przekształcone w mowę za pomocą modelu sztucznej inteligencji wytrenowanego na nagraniach sprzed choroby. Filmik firmy Neuralink, opatrzony podpisem „Piękna niespodzianka”, szeroko się rozprzestrzenił, a implant N1, który za tym stoi, odczytuje zamierzoną mowę bezpośrednio z mózgu, a następnie odtwarza ją jako słyszalne słowa oryginalnym głosem uczestnika.

Badanie VOICE jest zarejestrowane na stronie ClinicalTrials.gov i prowadzi rekrutację pacjentów cierpiących na stwardnienie zanikowe boczne (ALS), pierwotne stwardnienie boczne, udar mózgu oraz uraz rdzenia kręgowego, przy czym na liście oczekujących znajduje się wiele osób. Badanie otrzymało od FDA status „urządzenia przełomowego” (Breakthrough Device), co przyspiesza proces oceny, ale nie jest jeszcze traktowane jako zatwierdzenie, dlatego firma Neuralink nadal dołącza do każdego filmu przedstawiającego uczestnika zastrzeżenie dotyczące charakteru badań. Firma wszczepiła urządzenia ponad 20 pacjentom na całym świecie, z czego dwóch uczestniczyło właśnie w badaniu VOICE. Jeden z nich, Kenneth Shock, były pracownik służby zdrowia cierpiący na ALS, podczas własnej prezentacji stwierdził bez ogródek, że w końcu jest w stanie pokazać chorobie środkowy palec.

To, co odróżnia to rozwiązanie od wcześniejszych narzędzi komunikacyjnych opartych na interfejsie mózg-komputer (BCI), to cel działania. Starsze systemy, w tym własne badanie PRIME firmy Neuralink, dekodują zamierzone ruchy dłoni lub palców w celu sterowania kursorem lub korzystania z klawiatury ekranowej. Natomiast VOICE wykorzystuje bezpośrednio korę ruchową odpowiedzialną za mowę, całkowicie pomijając etap korzystania z klawiatury, a mechanizm tego działania wyjaśniono w przystępnych publikacjach, takich jak „Brain-Computer Interfaces in Plain English: How Electrodes, Software, and Neurons Are Learning to Talk to Each Other” dostępna na Amazon.

Neuralink nie jest w tym osamotniony, ponieważ firma Synchron stosuje odwrotne podejście, wprowadzając swoją elektrodę Stentrode przez naczynia krwionośne zamiast otwierać czaszkę, co jest metodą mniej inwazyjną, ale ogranicza ją głównie do prostych kliknięć, a nie do pełnego dekodowania mowy. Firma Precision Neuroscience wykorzystuje cienką warstwę elektrod nakładaną na powierzchnię kory mózgowej. Zespoły naukowe również mogą pochwalić się własnymi osiągnięciami w dziedzinie przekształcania myśli w mowę – system opracowany przez UCSF pod kierownictwem Edwarda Changa osiągnął prędkość nawet 18 słów na minutę przy dokładności sięgającej 93 procent. Własny cel firmy Neuralink dla systemu VOICE jest znacznie bardziej ambitny i wynosi 140 słów na minutę, co jest bliższe naturalnemu tempu rozmowy.

Dla pacjentów, którzy utracili głos z powodu stwardnienia zanikowego bocznego (ALS) lub udaru mózgu, praktyczna różnica między tymi podejściami (bezprzewodowe a przewodowe, inwazyjne a naczyniowe, za pośrednictwem klawiatury a bezpośrednia mowa) ma mniejsze znaczenie niż sam efekt odzyskania własnego głosu. Chociaż jest to wciąż wynik badań, a nie produkt komercyjny, jest to rzadki rodzaj demonstracji technologicznej, która wykładniczo poprawia jakość życia i może stać się nieodzownym narzędziem dla milionów osób dotkniętych chorobami pozbawiającymi je zdolności motorycznych i możliwości interakcji międzyludzkiej.