새로운 기술은 마비 환자가 다시 말하도록 도울 수 있습니다.
과학자들은 마비로 말의 힘을 잃은 사람들이 다시 대화 할 수 있도록 뇌의 인코딩 및 근육 제어 명령을 사용하는 기술을 개발하는 데 가깝습니다.
일리노이 주 Evanston에있는 Northwestern University가 주도한 최근 연구에 따르면 뇌는 손과 팔의 움직임을 제어하는 것과 유사한 방식으로 음성을 생성합니다.
이 발견은 마비 된 사람들 (예 : "잠금 증후군"이있는 개인)이 말만 시도함으로써 "뇌-기계 인터페이스"를 통해 말할 수있게 될 날이 가까워졌습니다.
작업에 대한 논문은 이제 신경 과학 저널.
연구팀은 입술, 혀, 입천장 및 음성 상자의 근육을 제어하는 명령과 함께 소리를 뇌에서 자체적으로 인코딩하여이를 생성하는 기술을 예측합니다.
Hawking의 기술보다 '직관적'
저자들은 이러한 시스템이 올해 초 76 세로 사망 한 유명한 물리학 자 스티븐 호킹이 사용하는 시스템보다 더 "직관적"이라고 설명했다.
호킹은 근 위축성 측삭 경화증이라는 희귀 질환을 앓고 있었는데, 이로 인해 마비가되었고 대부분의 생애 동안 자연스럽게 말을 할 수 없었습니다.
하지만 뺨을 움직여 제어 할 수있는 컴퓨터 인터페이스 덕분에 그는 음성 합성기가 읽은 단어와 문장을 쓸 수있었습니다.
이 방법이 일을하지만 느리고 힘들다. 뇌가 소리를내는 근육으로 인코딩하여 보내는 말을 표현하는 것이 아닙니다.
대신 글쓰기와 더 유사한 과정을 거쳐야합니다. 예를 들어, 그들은 소리뿐만 아니라 표현하고자하는 단어와 문장의 서면 형태에 대해 생각해야합니다.
'음소와 조음 제스처'
이 연구는 음소 공식화와“조음 제스처”라는 두 부분으로 구성된 음성 생성 모델을 추구합니다.
첫 번째는 문장, 구, 단어 및 음절을 개별 소리 또는 음소로 분해하는 계층 적 프로세스입니다. 두 번째는 성대를 연결하는 근육의 제어를 통한 생산입니다. 이 작업이 있기 전까지는 뇌가이를 실제로 어떻게 계획하고 표현했는지 알 수 없었습니다.
선임 연구 저자 인 마크 W. 슬 루츠 키 (Marc W. Slutzky) 신경학 및 생리학 부교수는 "우리는 가설을 세웠습니다. 뇌의 말 운동 영역은 뇌의 운동 영역과 유사한 조직을 가질 것"이라고 말합니다.
그는 계속해서 그들이 음성 생성과 관련된 두 개의 뇌 영역을 식별했다고 설명하면서,“전 중심 피질은 음소보다 더 많은 제스처를 나타 냈습니다. 더 높은 수준의 언어 영역 인 하전 두피 질은 음소와 제스처를 모두 나타냅니다.”
그와 그의 동료들은 종양 제거 수술을받는 동안 뇌에 전극을 이식 한 사람들의 뇌 활동을 연구하면서 발견했습니다. 환자들은 화면에서 단어를 읽어야했기 때문에 수술 중에 의식이 있어야했습니다.
저자는 다음과 같이 설명합니다.
"이러한 결과는 음성 생산이 다른 신체 부위의 움직임과 유사한 중요한 조직 구조를 공유 함을 시사합니다."
"이것은 말을 할 수없는 사람들과의 의사 소통을 복원하기위한 뇌-기계 인터페이스 설계와 음성 생성에 대한 우리의 이해 모두에 중요한 의미를 가지고 있습니다."
결과를 바탕으로, 그들은 이제 제스처를 디코딩 할뿐만 아니라 단어를 결합하여 단어를 형성 할 수있는 두뇌-기계 인터페이스 알고리즘을 구축 할 계획입니다.
