Cấy ghép não giúp biến suy nghĩ thành giọng nói "gần như tức thì"

Với công nghệ thử nghiệm của nhóm nhà khoa học tại California (Mỹ), một bệnh nhân bị liệt chia sẻ cô rất hạnh phúc khi được "nghe lại giọng nói của chính mình sau gần hai thập kỷ phải câm lặng."

Một nhóm nhà khoa học tại California (Mỹ) vừa công bố kết quả đột phá trong lĩnh vực giao tiếp thần kinh: Một thiết bị cấy ghép não có thể giải mã suy nghĩ và chuyển đổi thành lời nói gần như tức thì.

Thành tựu này đặc biệt có ý nghĩa đối với những bệnh nhân bị liệt hoặc mất khả năng nói do chấn thương hay đột quỵ.

Theo nghiên cứu được công bố trên tạp chí Nature Neuroscience, các nhà khoa học đã thử nghiệm thành công thiết bị này đối với Ann - một bệnh nhân nữ 47 tuổi, bị liệt tứ chi và không thể nói trong suốt 18 năm qua sau một cơn đột quỵ.

Nhờ công nghệ mới, Ann có thể “nói” trở lại thông qua một hệ thống máy tính xử lý tín hiệu não bộ.

Các nghiên cứu trước đây đã phát triển những hệ thống giao tiếp não - máy tính (BCI), nhưng chúng có độ trễ khoảng 8 giây giữa suy nghĩ và lời nói được phát ra, gây gián đoạn hội thoại.

Tuy nhiên, công nghệ mới của nhóm nghiên cứu đã cải thiện đáng kể tốc độ xử lý, giúp lời nói của Ann được xử lý chỉ trong khoảng 80 mili giây - tương đương 1/2 âm tiết.

Ông Gopala Anumanchipalli - tác giả chính của nghiên cứu, làm việc tại Đại học California - cho biết: "Chúng tôi đã có thể chuyển đổi tín hiệu não của cô ấy thành giọng nói cá nhân hóa trong thời gian thực, chỉ trong vòng 1 giây sau khi cô ấy có ý định nói."

Để phát triển hệ thống này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng một loạt điện cực cấy trên vùng não kiểm soát ngôn ngữ của Ann. Khi cô nghĩ về một câu nói, các điện cực thu thập tín hiệu thần kinh và truyền đến một mô hình AI.

AI sau đó giải mã các tín hiệu này và chuyển thành các đơn vị âm thanh, tạo thành câu hoàn chỉnh với giọng nói được phục dựng từ những đoạn ghi âm của Ann trước khi cô mất khả năng nói.

Ông Anumanchipalli giải thích: "Hệ thống này không chờ đến khi hoàn thành cả câu mới xử lý, mà liên tục dịch từng phần nhỏ của lời nói, giống như cách các hệ thống nhận diện giọng nói thời gian thực hoạt động."

Kết quả nghiên cứu đã tạo ra sự phấn khích lớn trong giới khoa học. Giáo sư Patrick Degenaar, chuyên gia về thần kinh học tại Đại học Newcastle (Anh), nhận định đây là "bước tiến quan trọng trong lĩnh vực giao tiếp thần kinh, mở ra tiềm năng to lớn cho các bệnh nhân mất giọng nói."

Đáng chú ý, công nghệ này sử dụng một hệ thống điện cực không xâm lấn quá sâu vào não, giúp giảm thiểu rủi ro so với các phương pháp cấy ghép khác.

Việc cấy ghép các điện cực này hiện là một quy trình phổ biến trong điều trị bệnh động kinh, giúp công nghệ này có thể được triển khai rộng rãi trong tương lai.

Ann cũng chia sẻ niềm hạnh phúc khi được "nghe lại giọng nói của chính mình" sau gần hai thập kỷ phải câm lặng.

Cô cho biết: "Tôi rất háo hức với khả năng có thể trò chuyện lại với mọi người mà không cần dùng đến bảng chữ cái hay máy tính đánh chữ."

Dù kết quả rất khả quan, nhưng công nghệ này vẫn đang ở giai đoạn thử nghiệm và cần được cải thiện thêm trước khi phổ biến rộng rãi.

Hiện tại, hệ thống chỉ có thể nhận diện khoảng 1.024 từ - một con số còn hạn chế so với ngôn ngữ tự nhiên.

Với sự đầu tư tài chính đúng mức, ông Anumanchipalli dự đoán rằng công nghệ này có thể được đưa vào sử dụng thực tế trong vòng 5-10 năm tới, giúp hàng triệu người trên thế giới có thể lấy lại giọng nói và khả năng giao tiếp của mình./.