คิดก่อน ‘พูด’: ส่วนต่อประสานระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์จะคืนค่าเสียงพูดในชายที่เป็นอัมพาต

“สวัสดีชาวโลก!” เป็นรหัสที่เรียบง่ายและใช้กันทั่วไปในการแนะนำผู้คนให้รู้จักกับภาษาโปรแกรม ออกเสียงว่า “Hello, World!” อย่างไรก็ตาม การเปล่งเสียงออกมาดัง ๆ ในขณะที่สัญชาตญาณสำหรับผู้ใหญ่ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับระบบทางเดินหายใจ การออกเสียง และการสั่นพ้องที่ซับซ้อนเพื่อสร้างเสียงและออกเสียงคำที่ถูกต้องคำพูดมีต้นกำเนิดในสมอง โดยสัญญาณประสาทที่ส่งมาจากเปลือกสมอง

จะประสาน

การทำงานของกล้ามเนื้อช่องเสียงเพื่อสื่อสารได้อย่างง่ายดาย อย่างไรก็ตาม สำหรับผู้ป่วยที่เป็นอัมพาตซึ่งสูญเสียความสามารถในการพูด (ภาวะที่เรียกว่า anarthria) เนื่องจากการบาดเจ็บทางสมองหรือความผิดปกติทางระบบประสาท การสื่อสารด้วยวาจาเป็นสิ่งที่ท้าทายเป็นพิเศษ สิ่งนี้สามารถจำกัด

ความเป็นอิสระของพวกเขาและส่งผลกระทบต่อคุณภาพชีวิต แม้ว่าจะยังคงรักษาฟังก์ชันความรู้ความเข้าใจไว้ได้ทีมนักประสาทวิทยาและวิศวกรแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานฟรานซิสโก ( UCSF ) ใช้การเรียนรู้เชิงลึกและแบบจำลองภาษาธรรมชาติเพื่อถอดรหัสคลื่นสมองของผู้เข้าร่วมการทดลอง

ทางคลินิกที่มีอัมพาตรุนแรงและโรคอนาเธอร์เรียในขณะที่เขาพยายามสร้างคำและประโยค การศึกษาซึ่งตีพิมพ์ในวารสารการแพทย์นิวอิงแลนด์แสดงให้เห็นอัตราการถอดรหัสเฉลี่ยที่มีแนวโน้มอยู่ที่ 15.2 คำต่อนาที (โดยมีอัตราข้อผิดพลาดของคำเฉลี่ยอยู่ที่ 25.6%) ซึ่งเร็วกว่าอินเทอร์เฟซการพิมพ์

บนคอมพิวเตอร์ประมาณสามเท่าซึ่งโดยปกติแล้วผู้เข้าร่วมจะใช้ในการสื่อสาร”เราคิดว่าระบบประสาทเทียมในการพูดในอุดมคติจะช่วยให้ผู้ใช้ที่เป็นอัมพาตสามารถมีส่วนร่วมกับระบบโดยสมัครใจและเป็นอิสระเพื่อสื่อสารและโต้ตอบกับอุปกรณ์ส่วนตัวของพวกเขา” นักวิจัยหลังปริญญาเอกที่ UCSF 

และหนึ่งในผู้เขียนนำในการศึกษาอธิบายการบันทึกสมอง การกู้คืนการเชื่อมโยงคำพูดเพื่อจับสัญญาณเยื่อหุ้มสมองที่เกี่ยวข้องกับคำพูดแบบเรียลไทม์ ทีมใช้อิเล็กโทรดอาร์เรย์สี่เหลี่ยมความหนาแน่นสูง (67 × 35 × 0.51 มม.) ที่ฝังไว้บนพื้นผิวของสมองเพื่อบันทึกกิจกรรมทางไฟฟ้าในบริเวณสมองส่วนเยื่อหุ้ม

สมองหลายส่วน

ที่เกี่ยวข้องกับการกำหนดคำพูด .ในระหว่างการพูด ตัวเชื่อมต่อผ่านผิวหนังที่ยึดเข้ากับกะโหลกของผู้เข้าร่วมจะส่งสัญญาณสมองแบบอะนาล็อกโดยใช้ลิงค์และสายเคเบิลที่ถอดออกได้จากอาร์เรย์อิเล็กโทรดไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อประมวลผลและกรองสัญญาณการแปลสัญญาณสมองส่วนคอร์เทกซ์

ที่ผ่านการกรองด้วยคำพูดที่สัมพันธ์กันเป็นคำช่วยฟื้นฟูความสามารถของผู้เข้าร่วมในการสื่อสารแบบเรียลไทม์ ตลอดระยะเวลาการศึกษา 81 สัปดาห์ ประสาทเทียมให้สัญญาณเยื่อหุ้มสมองที่มีความเสถียรสูงโดยไม่จำเป็นต้องปรับเทียบใหม่บ่อยครั้ง ซึ่งเป็นที่ต้องการสำหรับการใช้งานระบบประสาทเทียม

ในระยะยาวถอดรหัสคำพูด  คลังคำศัพท์นักวิจัยใช้ชุดคำศัพท์ภาษาอังกฤษทั่วไป 50 คำเป็นพื้นฐานในการสร้างประโยคที่ถูกต้องตามหลักไวยากรณ์และความหมาย ผู้เข้าร่วมพยายามสร้างคำแต่ละคำที่ปรากฏบนจอภาพ และในงานต่อมา ให้สร้างลำดับเพื่อสร้างประโยค เช่น “สวัสดีเป็นอย่างไรบ้าง” 

สัญญาณประสาทที่บันทึกตลอดงานคำที่แยกได้ถูกนำมาใช้ในการฝึกการตรวจจับคำและแบบจำลองการจำแนกประเภทโดยใช้การเรียนรู้เชิงลึก ในระหว่างการถอดรหัสประโยค อัตราข้อผิดพลาดของคำที่ใช้เฉพาะโมเดลการเรียนรู้เชิงลึกคือ 60.5% เมื่อคำนวณความน่าจะเป็นของคำถัดไปโดยใช้แบบจำลอง

ภาษาธรรมชาติ อัตราข้อผิดพลาดของคำลดลงต่ำกว่า 30% ทำให้ระบบประสาทเทียมเหมาะสำหรับการถอดรหัสคำพูดแบบเรียลไทม์ขั้นตอนต่อไปสำหรับเทคโนโลยีนี้เกี่ยวข้องกับการตรวจสอบกับผู้เข้าร่วมการทดลองทางคลินิกรายอื่นๆ “เราจำเป็นต้องแสดงให้เห็นว่าวิธีการถอดรหัสคำพูดที่พยายามพูด

จะต้องใช้ Ω m  = 1 ปรากฎว่าการพัฒนาเทคนิคเหล่านี้ในภายหลังไม่ได้เปลี่ยนข้อสรุปพื้นฐานของเราที่ว่า โอห์มม = 0.2–0.4. อย่างไรก็ตาม ในช่วง 15 ปีที่ผ่านมา ได้เห็นพัฒนาการเชิงสังเกตที่น่าทึ่ง 2 อย่างที่เราคาดไม่ถึงเลย เริ่มต้นในช่วงปลายทศวรรษที่ 1990 โครงการหลักสองโครงการ ได้แก่ 

โครงการจักรวาลวิทยาซูเปอร์โนวาที่นำโดยซอล เพิร์ลมัทเทอร์ และทีมค้นหาซูเปอร์โนวา High-z ที่นำโดยอดัม รีสส์และไบรอัน ชมิดต์ ใช้ประโยชน์จากพฤติกรรมของดาวฤกษ์ประเภทหนึ่งที่กำลังระเบิด ซูเปอร์โนวาประเภท Ia เพื่อ สำรวจรูปทรงเรขาคณิตและวิวัฒนาการเชิงพลวัตของเอกภพ การวัดบ่งชี้ว่า

ซุปเปอร์โนวาที่มีการเปลี่ยนสีแดงสูงซึ่งอยู่ไกลออกไปนั้นจางลงอย่างเป็นระบบกว่าที่เราคาดไว้ (อ้างอิงจากการคาดคะเนจากแหล่งกำเนิดที่มีการเปลี่ยนสีแดงต่ำใกล้เคียงกัน) หากเอกภพกำลังชะลอตัว ผลลัพธ์จะไวต่อการผสมที่ซับซ้อนของ Ω mและ Ω Λแต่พวกเขาชอบแบบจำลองโลกที่มีความเร่ง

อย่างมาก 

ดังนั้นจึงแนะนำให้มีค่าคงที่ของจักรวาลวิทยาที่ไม่เป็นศูนย์หรือพลังงานมืดบางรูปแบบ ผู้นำของการศึกษาซูเปอร์โนวาเหล่านี้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 2555 โดยเฉพาะอย่างยิ่งบน Twitter ซึ่งนักวิชาการชื่นชอบ และที่ดีที่สุดคือมันฟรี ดังนั้นคุณไม่มีข้อแก้ตัวใดๆ

จากการทำงานของสมองนี้ใช้ได้กับคนมากกว่าหนึ่งคน”ฉันชอบพยาบาลของฉัน” และ “นำแว่นตาของฉันมาด้วย”การเปลี่ยนแปลงของงานการพูดทำให้ผู้เข้าร่วมต้องกำหนดการตอบสนองที่ไม่ซ้ำกันต่อข้อความแจ้งที่แสดงในจอภาพเพื่อให้เขามีส่วนร่วมกับการสนทนา

ของเอกภพ ในแบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐาน คลื่นอะคูสติกเหล่านี้ก่อตัวเป็นสนามสุ่มแบบไอโซทรอปิกที่เป็นเนื้อเดียวกันทางสถิติ ในทางเทคนิค หมายความว่าการก่อกวนมีการแจกแจงความน่าจะเป็นที่ไม่แปรเปลี่ยนภายใต้การแปลและการหมุนในพื้นที่ 3 มิติตามทฤษฎีการพองตัวของเอกภพ พลวัตของเอกภพยุคแรกถูกครอบงำโดยสนามสเกลาร์สมมุติฐานที่เรียกว่า อินฟลาตัน 

Credit : เว็บสล็อตแท้ / สล็อตเว็บตรงไม่ผ่านเอเย่นต์