SunHong5061
New member
Chuyện như phim khoa học viễn tưởng giờ đã thành hiện thực rồi các bạn ơi! Lần đầu tiên trong lịch sử y học, các bác sĩ đã giúp một người đàn ông bị liệt và câm trong nhiều năm có thể giao tiếp trở lại bằng cách... giải mã sóng não của anh ấy thành lời nói. Nghe có vẻ hơi sci-fi nhưng đây là sự thật 100% luôn nha!
Anh chàng 38 tuổi sống ở Mỹ được các nhà nghiên cứu đặt biệt danh là BRAVO-1 trong nghiên cứu của Đại học California. Cách đây 15 năm, anh trải qua một cơn đột quỵ khiến dây thần kinh nối giữa não và thanh quản bị đứt gáy. Thương thật!
BRAVO-1 bị liệt từ cổ trở xuống nên chỉ có thể dùng cử động đầu để giao tiếp thôi. Các kỹ sư đã thiết kế cho anh một chiếc ghế đặc biệt có màn hình cảm ứng nối với máy tính ngay trước mặt.
Trước đây, BRAVO-1 phải đội chiếc mũ lưỡi trai có gắn que dài, dùng đầu que chạm vào màn hình để chọn từ - cực kỳ vất vả luôn ấy!
Nhưng giờ đây, với điện cực được cấy thẳng vào bên trong não, BRAVO-1 đã có thể "nói" mà không cần chiếc mũ kia nữa. Các xung thần kinh của anh được truyền trực tiếp vào máy tính để giải mã, giúp anh nói với tốc độ trung bình 15 từ/phút và độ chính xác 74%.
Thỉnh thoảng tốc độ được đẩy lên tối đa 18 từ/phút, độ chính xác đạt tới 93% luôn á! So với người bình thường nói 150 từ/phút và 100% chính xác thì vẫn còn chậm, nhưng với người không thể nói được thì đây đúng là kỳ tích rồi!
"Đây là một cột mốc công nghệ quan trọng đối với người không thể giao tiếp tự nhiên," các nhà khoa học cho biết. Tiến sĩ David Moss, tác giả nghiên cứu từ Đại học California nói với tờ Washington Post: "Nó cho thấy tiềm năng của phương pháp này sẽ giúp đem lại tiếng nói cho những người bị liệt nặng và mất khả năng giao tiếp."
Bí kíp giúp người liệt lên tiếng là gì?
Để giúp BRAVO-1 nói trở lại, các nhà khoa học tại Đại học California đã cấy một mạng lưới điện cực lên vùng vỏ não cảm giác - chính là vùng não kiểm soát lời nói của anh. Điện cực sau đó được nối ra ngoài hộp sọ thông qua dây dẫn vào máy tính giải mã.
Công việc tiếp theo là đào tạo chương trình nhận diện và phân biệt các xung điện phát ra từ vỏ não cảm giác của BRAVO-1, giúp anh chuyển suy nghĩ thành lời nói. Điều này được thực hiện qua 48 phiên thử nghiệm kéo dài tổng cộng 22 giờ.
Các nhà khoa học đã cố gắng ghi lại các tín hiệu não mà BRAVO-1 tạo ra khi anh nghĩ về 50 từ nhấp nháy trên màn hình. Sau đó họ dùng thuật toán học sâu để lọc tín hiệu nào biểu thị cho từ nào mà BRAVO-1 muốn nói.
Để tăng tốc độ giao tiếp, một phần thuật toán cho phép máy tính đoán từ tiếp theo mà BRAVO-1 có thể phát ra - giống như chức năng gợi ý từ trên điện thoại vậy đó!
Thế nhưng, chức năng sửa lỗi thông thường chỉ cho độ chính xác khoảng 2%. Trong nghiên cứu này, họ đã đẩy độ chính xác lên ngưỡng 93% với 50 từ! Tuy là kho ngôn ngữ nhỏ nhưng chứa tất cả từ vựng cần thiết cho cuộc sống hàng ngày như "nước", "gia đình" và "tốt".
Trong buổi trình diễn, các nhà nghiên cứu hỏi anh: "Hôm nay anh thế nào?" và "Anh có muốn uống chút nước không?".
Kết quả, BRAVO-1 mất khoảng vài giây để nghĩ và "nói" ra màn hình: "Tôi đang rất khỏe" và "Không, tôi không khát". Xúc động quá đi mất!
"Theo hiểu biết của chúng tôi, đây là minh chứng đầu tiên cho thấy việc giải mã trực tiếp hoạt động não của người bị liệt không nói được thành từ ngữ đầy đủ có thể được thực hiện thành công," nhà giải phẫu thần kinh Edward Chang, đồng tác giả nghiên cứu cho biết.
5 năm trước không ai tin nghiên cứu này thành công được!
Chang hiện là chủ tịch Khoa Phẫu thuật Thần kinh tại Đại học California. Ông nhấn mạnh rằng cách đây 5 năm, không ai nghĩ nghiên cứu này sẽ có kết quả tốt đến vậy.
Hầu hết các nghiên cứu tương tự khi đó chỉ được thực hiện trên bệnh nhân mắc chứng động kinh để chẩn đoán nguồn gốc cơn động kinh thôi.
Quay lại 5 năm trước, mặc dù đã có nhà nghiên cứu giải mã được âm thanh hoặc âm tiết từ sóng não, nhưng độ chính xác của thuật toán quá thấp để ghép thành từ hoàn chỉnh.
Thành công của Chang và nhóm với BRAVO-1 hôm nay thừa hưởng rất nhiều từ lĩnh vực AI trong 10 năm trở lại đây - như các thuật toán nhận diện giọng nói, sửa lỗi chính tả trên máy tính và điện thoại đã được phát triển với hàng tỷ giờ đào tạo trên hàng tỷ mẫu dữ liệu.
Trong lĩnh vực giải mã tín hiệu thần kinh, các nhà khoa học cũng đạt được nhiều tiến bộ. Ví dụ tháng 5 vừa rồi, nhóm nghiên cứu tại Đại học Stanford đã giúp một người đàn ông bị liệt viết chữ trên màn hình bằng công nghệ giải mã sóng não.
Với trường hợp đó, người đàn ông tưởng tượng cách di chuyển bàn tay, điều khiển ngón tay để viết, thay vì nghĩ chữ cái được đánh máy hoặc trỏ vào màn hình như BRAVO-1.
Nhận xét về nghiên cứu mới, Christian Herff, phó giáo sư kỹ thuật thần kinh tại Đại học Maastricht ở Hà Lan cho biết những gì Chang và cộng sự làm được là bước tiến "khổng lồ". "Nó đã thực sự giải quyết được một vấn đề lớn," Herff nói.
Các nghiên cứu trước cho thấy giải mã sóng não có thể giúp chúng ta đọc suy nghĩ của người có thể nói. "Nhưng đây là nghiên cứu đầu tiên làm được điều đó ở bệnh nhân không nói được," Herff nhấn mạnh.
Trong cuộc phỏng vấn, Chang cho biết công trình mới của ông là thành quả của nỗ lực kéo dài một thập kỷ. Mười năm trước, ông gặp một bệnh nhân bị câm và bắt đầu trăn trở về sự bất tiện mà bệnh nhân này gặp phải.
Hàng nghìn người đang phải chịu chung số phận ấy mỗi năm do tổn thương thần kinh từ đột quỵ, bại não, chấn thương và các bệnh như xơ cứng ALS giống nhà khoa học Stephen Hawking.
"Mỗi ngày, tôi đều đối mặt với những bệnh nhân ấy, người bị mất khả năng nói sau cơn đột quỵ hoặc chấn thương não. Sự câm lặng đã tàn phá khủng khiếp cuộc sống của họ. Suy cho cùng, lời nói chính là một phần của những gì tạo nên con người chúng ta. Khi bạn đánh mất nó, quả thực sẽ rất tàn khốc," Chang nói.
Nhưng với thành công của BRAVO-1 ngày hôm nay, ông sẽ giúp những bệnh nhân của mình lấy lại khả năng giao tiếp. "Và thực sự đây mới chỉ là bước khởi đầu," Chang nói.
Bước tiếp theo, Chang và đồng nghiệp cần cải thiện thuật toán học sâu để tăng độ chính xác cũng như tốc độ nói cho BRAVO-1. Ông dự kiến cũng cần mở rộng vốn từ vựng để anh nói được nhiều chủ đề hơn.
Trong khi đó, Herff gợi ý nhóm nghiên cứu có thể định tuyến ngôn ngữ của BRAVO-1 thành dạng âm thanh - cho phép anh phát ra tiếng nói thực sự giống Stephen Hawking ngày xưa nhưng thêm vào cả ngữ điệu và biểu cảm nữa. Đỉnh chưa!
Ngoài ra, họ cũng có thể phát triển công nghệ giao tiếp không dây giữa điện cực trong não bộ và máy tính. Nếu thành công, điều này có thể loại bỏ sự phụ thuộc của BRAVO-1 với dây nối phía sau sọ não.
Ứng dụng của giao tiếp não-máy tính không dây cũng sẽ được mở rộng hơn nhiều. Nó có thể thích hợp với cả những người câm nhưng không bị liệt, những người không cần ngồi một chỗ bên máy tính mới nói được.
"Mặc dù nghiên cứu được tính là thành công, nhưng chúng tôi không dám nói rằng mình đã hoàn thiện bất cứ điều gì với công nghệ này. Đó thực sự mới chỉ là bước khởi đầu," Chang nói.
Nguồn: gamek.vn