นักวิทยาศษสตร์ คิดค้นเครื่องแปลงสัญญาณสมองเป็นคำพูดได้สำเร็จแล้ว

ทีมผู้วิจัยเผยแพร่รายงานดังกล่าวในวารสาร Nature โดยระบุว่าอุปกรณ์ชิ้นนี้จะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งต่อผู้ป่วยที่สมองได้รับความกระทบกระเทือนจนเสียหาย รวมทั้งผู้ป่วยโรคหลอดเลือดสมอง, โรคพาร์กินสัน, โรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง, โรคประสาทสั่งการเสื่อม, โรคมะเร็งลำคอและกล่องเสียง ซึ่งล้วนแต่ทำให้ผู้ป่วยสูญเสียความสามารถในการพูด

อุปกรณ์ดังกล่าวทำงานโดยถอดรหัสสัญญาณไฟฟ้าในสมองถึง 2 ขั้นตอน โดยเริ่มจากขั้วไฟฟ้าที่ฝังไว้ตรวจจับสัญญาณที่บ่งบอกถึงลักษณะความเคลื่อนไหวของริมฝีปาก ลิ้น กราม และกล่องเสียง ที่ผู้พูดคิดต้องการจะให้เกิดขึ้นเสียก่อน

จากนั้นอุปกรณ์จะนำข้อมูลที่ได้มาวิเคราะห์ด้วยโปรแกรมปัญญาประดิษฐ์ เพื่อให้ทราบว่าเสียงแต่ละพยางค์ที่ผู้พูดต้องการเปล่งออกมาด้วยการเคลื่อนไหวอวัยวะต่าง ๆ นั้นคือเสียงอะไร แล้วจึงสร้างเสียงสังเคราะห์ออกมาด้วยระบบ "ช่องเปล่งเสียงเสมือนจริง" (virtual vocal tract) ที่ใช้คอมพิวเตอร์เลียนแบบการทำงานของอวัยวะเปล่งเสียงในมนุษย์

เสียงพูดที่ได้จากอุปกรณ์นี้มีความสมจริงเหมือนเสียงมนุษย์ทั่วไป แต่ก็ยังไม่สมบูรณ์แบบเพราะออกเสียงพยัญชนะเสียงสั้นเช่นตัว b หรือ p ได้ถูกต้องชัดเจนน้อยกว่าพยัญชนะเสียงยาวเช่น sh หรือ z อยู่มาก แต่สามารถจะทำให้การสนทนาเป็นไปอย่างรวดเร็วราบรื่นขึ้น เมื่อเทียบกับเครื่องสังเคราะห์เสียงจากการกะพริบตาหรือขยับกล้ามเนื้อบนใบหน้าแบบที่ ศ.สตีเฟน ฮอว์คิง เคยใช้ ซึ่งเครื่องมือแบบเก่าเปล่งเสียงได้เพียง 8 คำต่อนาที ในขณะที่การสนทนาปกติของมนุษย์เปล่งเสียงโดยเฉลี่ย 100 - 150 คำต่อนาที

มีการทดสอบใช้อุปกรณ์ดังกล่าวกับอาสาสมัคร 5 ราย ซึ่งล้วนแต่เป็นคนไข้โรคลมชักที่เข้ารับการผ่าตัดรักษาด้วยการฝังขั้วไฟฟ้าในสมอง โดยให้พวกเขาอ่านออกเสียงข้อความต่าง ๆ หลายร้อยประโยค และตรวจวัดความเคลื่อนไหวของสัญญาณไฟฟ้าในสมองส่วนที่ควบคุมการพูดไปด้วย พบว่าเสียงสังเคราะห์ที่ได้จากการประมวลสัญญาณไฟฟ้าในสมอง มีความถูกต้องตรงกับเสียงที่เปล่งออกมาจริง และเมื่อนำเสียงสังเคราะห์ไปให้อาสาสมัครอีกกลุ่มฟัง พบว่าผู้ฟังมีความเข้าใจข้อความที่ได้ยินทั้งหมดสูงสุดถึง 70%

ศ. เอ็ดเวิร์ด ชาง ผู้นำทีมวิจัยบอกว่า การแปลงสัญญาณสมองที่ชี้ถึงความเคลื่อนไหวของอวัยวะต่าง ๆ ให้เป็นเสียงพูด ทำได้ง่ายกว่าการพยายามวิเคราะห์หาคำที่ต้องการจะพูดจากสัญญาณสมองโดยตรง อย่างไรก็ตาม วิธีของเขาไม่ใช่การอ่านใจมนุษย์ เพราะยังทำได้เพียงถอดรหัสความเคลื่อนไหวของอวัยวะเปล่งเสียงที่ผู้พูดต้องการให้เกิดขึ้นเท่านั้น แต่การถอดรหัสความคิดจากคลื่นสมองโดยตรงนั้นยังคงเป็นไปได้ยากอยู่ รวมทั้งอาจเป็นการกระทำที่ขัดต่อหลักจริยธรรมอีกด้วย