18 vuotta sitten halvaantunut ja puhekykynsä menettänyt Ann Johnson puhuu jälleen tekoälyn ja aivoimplantin ansiosta.
NBC-uutissivusto kertoi kanadalaisesta lentopallovalmentajasta ja perheenäidistä Ann Johnsonista, joka sai vuonna 2005 aivohalvauksen. Halvauksen seurauksena hän menetti liikunta- ja puhekykynsä.
Viime toukokuussa Kaliforniassa Johnson osallistui UCSF:n neurologisen kirurgian professori Edward Changin tutkimukseen, jossa testattiin puhetta tuottavien neuroproteesien toimivuutta. Tutkimuksessa aivokuoreen kytketty digitaalinen linkki tuottaa puhetta avatarin kautta.
Muutaman kokeilun jälkeen Johnson kykeni kommunikoimaan lähes reaaliajassa. Muutos aiempaan oli hurja, sillä aikaisemmin nainen ei kyennyt tuottamaan yhtäkään sanaa.
Lue myös: Fyysikko Stephen Hawkingin ääniviesti lähetetään kohti mustaa aukkoa
Puoliso kyllästyi kirjaintauluun
Halvaantumisen jälkeen Johnson pystyi lähinnä ääntelehtimään ja ynähtelemään, mutta hänen aivonsa lähettivät edelleen puhetta tuottavia signaaleja, vaikkei hän kyennyt puhumaan.
Leikkauksen suorittanut Chang on kertonut olevansa todella innoissaan nähdessään Johnsonin kommunikoivan avatarin avulla.
Johnson kertoo käyttäneensä kirjaintaulua ensimmäiset seitsemän vuotta halvaantumisen jälkeen. Aikaisempi kömpelö kommunikointitapa on haastanut myös Johnsonin parisuhdetta.
– Mieheni oli niin kyllästynyt siihen, että hänen piti nousta ylös ja kääntää kirjaintaulu minulle, Johnson on vitsaillut avatarin avulla.
Lue myös: Riku loi tekoälyn avulla itselleen tunnetaitoisen kaverin – näin "Emily" reagoisi, jos Rikulle tapahtuisi jotain pahaa
Tekoäly tuottaa sanoja
Teknologia on nyt mahdollistanut, että teköäly kääntää hänen aivosignaalinsa kuultaviksi sanoiksi.
Digitaalisen avatarin ansiosta Johnson voi siis jälleen keskustella perheensä kanssa ilman kömpelöitä kirjaintauluja.
San Franciscon Kalifornian yliopiston ja Berkeleyn yliopiston tutkijoiden kehittämä teknologia perustuu implanttiin, joka on sijoitettu Johnsonin aivojen pinnalle puheeseen ja kieleen liittyville alueille.
Implantti, joka asennettiin Johnsonille leikkauksessa viime vuonna, sisältää 253 elektrodia, jotka sieppaavat aivosignaaleja tuhansista neuroneista. Leikkauksen aikana lääkärit asensivat Johnsonin päähän myös portin, joka on yhteydessä kaapeliin, joka välittää hänen aivosignaalinsa tietokoneeseen.
Tietokoneet käyttävät tekoälyalgoritmeja kääntääkseen aivosignaalit lauseiksi, jotka puhutaan digitaalisesti animoidun hahmon kautta. Kun Johnson esimerkiksi sanoo mielessään "Mukava nähdä sinua taas", läheisellä näytöllä oleva avatar lausuu nämä sanat ääneen.
Lue myös: Tekoälyn tuottamat algoritmit unohtavat tunteet ja huumorin – ratkaisu on ihmiskuraatio
Oma ääni kuuluu taas
Järjestelmä näyttää olevan huomattavasti nopeampi ja tarkempi kuin aiemmat teknologiat, jotka yrittivät samanlaisia suorituksia, ja sen avulla Johnson pystyi kommunikoimaan suhteellisen laajan sanavaraston avulla.
Johnsonin oma ääni kyettiin representoimaan nauhoitteiden avulla, jotka oli tallennettu ajalta ennen halvaantumista. Johsonin omaa ääntä kerättiin esimerkiksi häävideosta.
Tekoäly ei pelkästään tuota Johnsonin omaa ääntä, vaan avatar myös elehtii hänen kasvoillaan. Se esimerkiksi supistaa huuliaan, osoittaa surua tai yllättyneisyyttä, jos Johnson kokee näitä tuntemuksia.
Kokeen tulokset julkaistiin keskiviikkona Nature-lehdessä.
Lue myös: Läpimurto: Yli kymmenen vuotta sitten halvaantunut mies pystyy seisomaan ja kävelemään jälleen
Tekniikka edelleen kehittymässä
Vaikka Johnsonin tutkimustulokset ovatkin erinomaiset, ja hän kykenee tuottamaan nyt puhetta, on vielä matkaa siihen että tekoälyn avulla voitaisiin kommunikoida täydellisesti.
Teknologia itsessään, jossa aivosignaaleja luetaan elektrodien avulla, on alun perin kehitetty 1990-luvun lopulla.
Vuonna 2021 tutkimusryhmä käytti aivoimplanttia ja tekoälyohjelmistoa kääntääkseen halvaantuneen miehen käsialaan liittyvät aivosignaalit tekstiksi tietokoneen näytöllä.
Lupaavia muitakin tuloksia
Samana vuonna Edward Changin tutkimusryhmä UCSF:ssä myös osoitti ensimmäistä kertaa, että tekoäly pystyy kääntämään vaikeasti halvaantuneen miehen aivosignaalit sanoiksi. Johnsonin lisäksi Chang on tutkinut useita muita puhekykynsä menettäneitä, ja tulokset ovat lupaavia.
Koe, johon myös Johnson osallistui, osoitti kuitenkin että viestintä on uuden tekniikan avulla huomattavasti nopeampaa ja reagoivampaa kuin aiemmin.
– Näiden uusien tutkimusten ansiosta on nyt mahdollista kuvitella tulevaisuus, jossa voisimme palauttaa halvaantuneelle sujuvan keskustelutaidon, jolloin hän voisi vapaasti sanoa mitä tahansa tarkasti ja ymmärrettävästi, kertoo Stanfordin Neural Prosthetics Translational Laboratory -tutkimusyksikön tutkijatohtori Francis Willett.