Wissenschaftler der University of California in San Francisco haben ein zweisprachiges Gehirnimplantat entwickelt, das künstliche Intelligenz nutzt, um einem Schlaganfallüberlebenden zum ersten Mal zu helfen, auf Spanisch und Englisch zu kommunizieren.
Fast ein Dutzend Wissenschaftler am Zentrum für Neuraltechnik und Prothetik der Universität arbeiteten mehrere Jahre lang daran, ein Dekodierungssystem zu entwickeln, das die Aktivität des menschlichen Gehirns in Sätze in beiden Sprachen umwandeln und auf einem Bildschirm anzeigen kann.
Ein am 20. Mai in Nature Biomedical Engineering veröffentlichter Artikel, in dem ihre Forschung beschrieben wird, identifiziert den Mann als Pancho. Im Alter von 20 Jahren wurde er nach einem Schlaganfall Anfang der 2000er Jahre schwer gelähmt. Pancho kann stöhnen und grunzen, aber keine klaren Worte artikulieren. Er ist spanischer Muttersprachler und lernte als Erwachsener Englisch.
Unter der Leitung von Dr. Edward Chang, Neurochirurg und Co-Direktor des Center for Neural Engineering and Prosthetics, erhielt Pancho im Februar 2019 ein Nervenimplantat, das es Wissenschaftlern ermöglichte, seine Gehirnaktivität zu verfolgen.
Mithilfe einer als neuronales Netzwerk bekannten KI-Methode konnten Forscher Panchos Implantat trainieren, Wörter basierend auf der Gehirnaktivität zu entschlüsseln, die beim Versuch, sie zu artikulieren, erzeugt wurde. Diese Methode des KI-Trainings ermöglicht es dem Gehirnimplantat, wissenschaftlich als Gehirn-Computer-Schnittstellengerät bekannt, im Wesentlichen, Daten auf eine Art und Weise zu verarbeiten, die der des menschlichen Gehirns ähnelt.
Bis 2021 hatte die Technologie erheblich dazu beigetragen, Panchos Kommunikationsfähigkeit wiederherzustellen, allerdings nur auf Englisch.
„Sprachdekodierung wurde hauptsächlich für Einsprachige gezeigt, aber die Hälfte der Welt ist zweisprachig, wobei jede Sprache zur Persönlichkeit und Weltanschauung einer Person beiträgt“, sagte Changs Forschungsgruppe am . ”
Die Forschung von 2021 diente jedoch als Grundlage für die Entwicklung des Dekodierungssystems, das später Panchos Gehirnimplantat zweisprachig in Spanisch und Englisch machte.
Lassen Sie eine Sprachänderung basierend auf Ihren Präferenzen zu
Nachdem Wissenschaftler Jahre nach seiner Lähmung herausgefunden hatten, dass Panchos Gehirn „kortikale Aktivität“ in beiden Sprachen aufwies, erkannten sie, dass sie dies ausnutzen konnten, um ein zweisprachiges Gehirnimplantat zu trainieren, ohne Dekodiersysteme für verschiedene sprachspezifische Systeme trainieren zu müssen.
„Wir haben diesen Befund ausgenutzt, um Transferlernen zwischen Sprachen zu demonstrieren. In einer ersten Sprache gesammelte Daten könnten das Training eines Decoders in der zweiten Sprache erheblich beschleunigen“, sagte Changs Forschungsgruppe zu X, da es auf der von „beabsichtigten“ erzeugten Gehirnaktivität basiert Gehirnaktivität”. Bewegungen des Stimmapparates des Teilnehmers, unabhängig von der Sprache.
Im Jahr 2022 versuchten Wissenschaftler, dies zu beweisen. Sie nutzten erneut das künstliche neuronale Netzwerk, um Panchos Gehirnimplantat auf die ausgeprägte neuronale Aktivität zu trainieren, die seine zweisprachige Sprache hervorruft.
Ihren Erkenntnissen zufolge war Pancho in der Lage, das zweisprachige Dekodierungssystem, das sein Gehirnimplantat antreibt, zu nutzen, um „an einem Gespräch teilzunehmen, abwechselnd.“ [both] Sprachen nach Ihren Wünschen. »
Die Studie zeige letztendlich „die Machbarkeit einer zweisprachigen Stimmneuroprothese“ oder eines zweisprachigen Gehirnimplantats und gebe Einblicke in das Potenzial dieser Art von Technologie, „eine natürlichere Kommunikation zwischen gelähmten zweisprachigen Sprechern wiederherzustellen“, heißt es am 20. Mai. Artikel.
Um mehr über NBC Latino zu erfahren, Abonnieren Sie unseren wöchentlichen Newsletter.
Dieser Artikel wurde ursprünglich auf NBCNews.com veröffentlicht