Pokud dnes ztratí člověk v důsledku svého neurologického stavu schopnost artikulovat a vytvářet slova, musí se spoléhat na komunikační zařízení, jež se snaží co možná nejpřesněji "přeložit" do slov jeho pohyby hlavy nebo očí. Výzkumníci z Kalifornské univerzity v San Francisku však tento týden představili jinou cestu.

Oznámili, že se jim podařilo rekonstruovat lidskou řeč v syntetické podobě pomocí nového implantátu, který skenoval signály v mozcích dobrovolníků při hlasitém čtení několika stovek vět. Informuje o tom agentura AFP s odvoláním na studii, již vědecký tým publikoval v odborném časopise Nature.

Velký bílý žralok. Ilustrační snímek
Nejobávanější predátoři oceánu? Žraloci prchají před kosatkami, zjistili vědci

Ačkoli vědci zdůrazňují, že tato technologie je stále ještě ve své rané fázi, má podle nich potenciál přenášet myšlenky nemluvících pacientů v reálném čase. 

Syntetická řeč

Namísto snahy přímo přeložit elektrické signály mozkových neuronů do řeči zvolil vědecký tým třístupňový přístup. V první fázi požádali dobrovolné účastníky experimentu, aby nahlas přečetli předložené věty. Zatímco byl zaznamenáván zvuk slov, implantát na povrchu mozku sledoval nervovou aktivitu. 

Tyto signály pak vědci transformovali tak, aby odpovídaly fyzickému pohybu potřebnému k vytváření slov, neboli specifickému pohybu čelistí, rtů i jazyka. To vše před převedením signálů na syntetickou řeč. 

Nakonec zúčastnění dobrovolníci rozeznávali a určovali slova a věty z počítačového projevu.

Snímek pořízený sondou InSight
Konec spekulací. InSight na rudé planetě poprvé zaznamenala marsotřesení

Výsledné nahrávky jsou podle AFP sice trochu nejasné, ale přesto nasimulované věty napodobily věty vyslovené dobrovolníky dostatečně přesně na to, aby se většina slov dala jasně pochopit.

Ačkoli experiment probíhal dosud pouze na lidech, kteří mohou mluvit, vědecký tým zjistil, že dokáže syntetizovat řeč i u lidí, kteří mluvení jen mimicky napodobují. "Jen málo lidí má představu o tom, co se děje v jejich ústech, když mluví. Mozek překládá myšlenky do pohybů hlasového ústrojí, a to je to, co se snažíme dekódovat," uvedl vedoucí autor studie Edward Chang.

Implantát by tak mohl překládat do slov mozkovou aktivitu těch pacientů, kteří vědí, jak mluvit, ale ztratili v důsledku mozkového poškození schopnost řeč používat. 

Zloději ukradli šperky

Vědecký tým využil při tvorbě studie jednoduché věty typu: "stavět lodi je fascinující proces" nebo "ti zloději ukradli třicet šperků". "Použili jsme věty tak, aby směřovaly k pokrytí všech fonetických kontextů anglického jazyka. Použitá slova budou přidána do databáze, která by měla umožnit uživatelům rozeznat i složitější tvrzení," sdělil AFP spoluautor studie Gopala Anumanchipalli.

Výzkumníci identifikovali u účastníků experimentu typ "sdíleného" nervového kódu, což naznačuje, že snaha o vyjádření slov nebo vět aktivovala u všech dobrovolníků tytéž části mozku. Podle Changa to má potenciál zejména pro pacienty, kteří se po zranění učí znovu mluvit. Díky novému vynálezu by mohli trénovat ovládání vlastního simulovaného hlasu podle hlasových vzorů od schopných řečníků.

Odborní recenzenti Chethan Pandarinath a Yahia Ali z Georgijského technického institutu v Atlantě označili studii jako přesvědčivou. "Můžeme doufat, že s dalším pokrokem získají lidé s poruchami řeči opět schopnost svobodně mluvit, a opět se tak spojí s okolním světem," napsali.

Loď Cygnus u stanice ISS - Na snímku NASA robotická paže Mezinárodní vesmírné stanice.
VIDEO: Vesmírný kamion Cygnus dorazil k ISS. Zachytila ho robotická paže