Le onde cerebrali di un uomo paralizzato si sono trasformate in frasi al computer in prima medicina | Scienza

Nel primo esperimento medico, i ricercatori hanno sfruttato le onde cerebrali di un uomo paralizzato che non era in grado di parlare e hanno trasformato ciò che intendeva dire in frasi sullo schermo di un computer.

Ci vorranno anni di ricerche aggiuntive, ma lo studio, riportato mercoledì, rappresenta un passo importante verso il ripristino di una comunicazione più normale un giorno per le persone che non possono parlare a causa di lesioni o malattie.

“La maggior parte di noi dà per scontata la facilità con cui comunichiamo attraverso il linguaggio”, ha affermato il dottor Edward Chang, neurochirurgo dell’Università della California, a San Francisco, che ha guidato il lavoro. “È emozionante pensare che siamo all’inizio di un nuovo capitolo, un nuovo campo” per mitigare la devastazione dei pazienti che hanno perso questa capacità.

Oggi, le persone che non possono parlare o scrivere a causa della paralisi hanno modi di comunicare molto limitati. Ad esempio, l’uomo nell’esperimento, che non è stato identificato per proteggere la sua privacy, utilizza un puntatore attaccato a un berretto da baseball che gli consente di muovere la testa per toccare parole o lettere sullo schermo. Altri dispositivi possono rilevare i movimenti oculari del paziente. Ma è un’alternativa frustrante e limitata alla parola.

Negli ultimi anni, esperimenti con protesi a controllo mentale hanno permesso alle persone paralizzate di stringere la mano o bere un drink con un braccio robotico, immaginando di muoversi e che quei segnali cerebrali vengano trasmessi tramite un computer alla protesi.

Il team di Zhang ha attinto a questo lavoro per sviluppare un “neuromodulatore del linguaggio”, un dispositivo che decodifica le onde cerebrali che controllano naturalmente il tratto vocale e i sottili movimenti muscolari delle labbra, della mascella, della lingua e della laringe che costituiscono ogni consonante e vocale. .

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L’uomo che si è offerto volontario per testare il dispositivo era sulla trentina. Quindici anni fa, ha avuto un ictus al tronco cerebrale che ha causato una paralisi diffusa e lo ha lasciato senza parole. I ricercatori hanno impiantato elettrodi sulla superficie del cervello dell’uomo, sopra l’area che controlla il linguaggio.

Il computer ha analizzato i modelli quando ha cercato di dire parole comuni come “acqua” o “buono” e alla fine ha imparato a distinguere tra 50 parole che potrebbero generare più di 1.000 frasi.

richiesto con domande come “Come stai oggi?” O il dispositivo “Hai sete” ha permesso a un uomo di rispondere “Sono molto bravo” o “No, non ho sete” – senza pronunciare le parole ma traducendole in testo, ha riferito il team sul New England Journal of Medicine .

Ci vogliono dai tre ai quattro secondi prima che la parola appaia sullo schermo dopo che l’uomo ha provato a pronunciarla, ha detto l’autore principale David Moses, un ingegnere nel laboratorio di Chang. Non è così veloce come parlare, ma più veloce del tocco in risposta.

In un editoriale di accompagnamento, i neuroscienziati di Harvard Lee Hochberg e Sydney Cash hanno descritto il lavoro come “una dimostrazione rivoluzionaria.

Hanno suggerito miglioramenti ma hanno affermato che se la tecnologia ha funzionato per aiutare le persone con lesioni, ictus o malattie come la malattia di Lou Gehrig “il loro cervello prepara i messaggi per la consegna ma quei messaggi sono bloccati”.

Il laboratorio di Chang ha trascorso anni a mappare l’attività cerebrale che porta alla parola. In primo luogo, i ricercatori hanno posizionato temporaneamente degli elettrodi nel cervello dei volontari sottoposti a intervento chirurgico per l’epilessia, in modo da poter abbinare l’attività cerebrale alle parole pronunciate.

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Solo allora è il momento di vivere l’esperienza con qualcuno che non è in grado di parlare. Come facevano a sapere che il dispositivo interpretava correttamente le parole del volontario? Hanno iniziato facendogli provare a dire frasi specifiche come “Per favore, porta i miei occhiali” invece di rispondere a domande aperte in modo che la macchina traduca accuratamente la maggior parte del tempo.

I prossimi passi includono il miglioramento della velocità, dell’accuratezza e delle dimensioni del vocabolario del dispositivo e possibilmente un giorno consentire agli utenti di comunicare con la voce generata dal computer anziché il testo sullo schermo.

Giustina Rizzo

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