健康

脳波を流fluentなスピーチに変える競争

編集者のダイジェストのロックを無料でロック解除しますFTの編集者であるRoula Khalafは、この毎週のニュースレターでお気に入りのストーリーを選択します。神経科学者は、脳波を活用して身体能力を回復または強化するために、迅速に促進する探求で話すことができない人々に声を与えるよう努めています。 カリフォルニア州の大学の研究者やニューヨークに拠点を置く精密神経科学などの企業は、脳のインプラントと人工知能の組み合わせを通じて自然主義的なスピーチを生成する前進している人々の1つです。 投資と注意 重度の障害のある人がコンピューターのキーボードを操作したり、ロボットアームを制御したり、自分の麻痺した手足の使用を取り戻すことができるようにするインプラントに長い間焦点を合わせてきました。しかし、一部のラボは、思考パターンを音声に変換する技術に集中することで進歩しています。 「私たちは大きな進歩を遂げています。そして、2人の話す人々の間のチャットのように脳から合成の声を流れることが大きな目標です」と、カリフォルニア大学サンフランシスコ校の脳神経外科医のエドワード・チャンは言いました。 「私たちが使用しているAIアルゴリズムはより速くなっており、私たちは私たちの研究のすべての新しい参加者と一緒に学んでいます。」カリフォルニア大学バークレー校を含むチャンと同僚は先月、論文を発表しました 自然神経科学 四肢麻痺の女性、または脳卒中に苦しんでから18年間話すことができなかった手足と胴体の麻痺を持つ女性との作品を詳述しました。 彼女は、1,024の異なる単語を使用して構成された文章を静かに言おうとすることにより、深い学習ニューラルネットワークを訓練しました。彼女の声の音声は、彼女のニューラルデータを共同音声統合とテキスト廃止モデルにストリーミングすることによって作成されました。この手法は、患者の脳シグナルと、グループが以前に達成した8秒から1秒に達した結果の間の遅れを減らしました。これは、通常の音声の100〜200ミリ秒の時刻ギャップにはるかに近いです。システムのデコード速度の中央値は、1分あたり47.5ワード、または通常の会話の約3分の1でした。 年間何千人もの人々が、いわゆる音声補綴物の恩恵を受けることができました。それらの認知機能は多かれ少なかれそのままのままですが、脳卒中、神経変性障害ALS、およびその他の脳条件により音声喪失を被っています。成功した場合、研究者は、脳性麻痺や自閉症などの状態のために発声が困難な人々を助けるために技術を拡張できることを望んでいます。音声神経系の可能性は、企業間の関心を引き起こし始めています。精密神経科学は、インプラントの電極がより密集しているため、学術研究者よりも高解像度の脳信号を捕捉していると主張しています。同社は31人の患者と協力し、すぐにより多くのデータを収集し、商業化への潜在的な経路を提供しました。 精度は、4月17日に、センサーを一度に最大30日間埋め込んだままにするために規制当局のクリアランスを受けました。これにより、科学者は1年以内に「惑星地球上に存在する高解像度の神経データの最大のリポジトリ」となる可能性のあるものでシステムを訓練できるようになると、最高経営責任者のマイケル・マガーは述べた。 次のステップは、「コンポーネントを小型化し、生体適合性のある密閉されたパッケージに入れて、体内に永遠に植えることができる」ことです。最も有名な脳コンピューターインターフェイス（BCI）会社であるElon Musk's Neuralinkは、麻痺を伴う人々が合成声を与えるのではなく、コンピューターを制御できるようにすることに焦点を当てています。 脳から声への技術の開発に対する重要な障害は、患者がシステムの使用方法を学ぶために取る時間です。重要な未回答の質問は、運動皮質の応答パターン（スピーチを含む自発的な行動を制御する脳の部分）が人々によってどの程度異なるかということです。彼らが非常によく似たままであれば、以前の個人で訓練された機械学習モデルは、新しい患者に使用できると、ユニバーシティメディカルセンターユトレヒトのBCI研究者であるニックラムジーは述べています。 それは、今日、「参加者のテキストを表示し、それを話そうとするように依頼することで、十分なデータを生成する数十または数百時間かかるプロセスを加速します。ラムジーは、すべての脳から声への研究が、ニューロンが話すことに関与する筋肉を活性化する運動皮質に焦点を当てており、他の脳領域から発話が生成されたり、内なる思考を解読したりすることができるという証拠はないと述べた。 「たとえできたとしても、あなたは人々にあなたの内なるスピーチを聞かせたくないでしょう」と彼は付け加えました。 「彼らは私の利益にならないか、人々を傷つけるかもしれないので、大声で言わないことがたくさんあります。」カリフォルニア大学デイビス校の神経障害研究所の共同ディレクターであるセルゲイ・スタヴィスキーは、健康的なスピーチと同じくらい良いスピーチと同じくらい良いスピーチの発達はまだ「かなり離れている」可能性があると述べた。彼の研究室は、誰かが約98％の正確さで言おうとしていることを解読できることを実証していた、と彼は言った。しかし、音声出力は瞬間的ではなく、トーンなどの重要な音声品質をキャプチャしません。記録ハードウェア（電極）が使用される可能性があるかどうかは不明だったと彼は付け加えた。科学者は、脳が音声生成とより良いアルゴリズムをどのようにエンコードして神経活動を声の出力に変換するかについてのより深い理解を開発する必要がありました、とStaviskyは付け加えました。 彼は次のように述べています。「最終的に、声の神経障害は、人間の声の完全な表現力豊かな範囲を提供する必要があります。たとえば、彼らはピッチとタイミングを正確に制御し、歌うようなことをすることができます。」 #脳波を流fluentなスピーチに変える競争