Thiết bị đầu tiên chuyển suy nghĩ thành câu nói

Lần đầu tiên trong ngành y tế, các nhà nghiên cứu đã khai thác thành công sóng não của một người đàn ông bị liệt và biến những gì ông muốn nói thành câu hoàn chỉnh trên màn hình máy tính.

Tiến sĩ Edward Chang trong một cuộc phẫu thuật thần kinh

Tuy sẽ mất thêm nhiều năm chỉnh sửa và bổ sung, nhưng cuộc nghiên cứu, được báo cáo hôm thứ Tư (14/7), đánh dấu một bước ngoặt quan trọng trong công cuộc khôi phục giao tiếp cho những người không thể nói chuyện do chấn thương hoặc bệnh tật.

“Hầu hết chúng ta đều không biết mình may mắn thế nào khi có thể giao tiếp bằng lời nói”, Tiến sĩ Edward Chang, một nhà giải phẫu thần kinh tại Đại học California (Mỹ) và là người dẫn đầu công trình nghiên cứu cho biết. “Thật thú vị khi biết rằng chúng ta đang bắt đầu một chương mới, một lĩnh vực mới nhằm giảm bớt nỗi đau khổ của những bệnh nhân đã mất đi khả năng đó”.

Ngày nay, những người không thể nói hoặc viết do bị liệt có rất ít cách để giao tiếp. Ví dụ như người đàn ông tham gia thử nghiệm phải sử dụng một con trỏ gắn vào mũ bóng chày, và ông chỉ có thể di chuyển đầu để chạm vào các từ hoặc chữ cái trên màn hình. Một số thiết bị khác có thể nhận biết chuyển động mắt của bệnh nhân, nhưng chúng là sự thay thế hạn chế và chậm chạp đến mức gây khó chịu.

Trong những năm gần đây, các thí nghiệm sử dụng bộ phận nhân tạo được điều khiển bằng trí óc đã giúp những người bị liệt bắt tay hoặc uống nước bằng cánh tay robot - họ hình dung mình đang chuyển động và những tín hiệu não đó được chuyển tiếp qua máy tính tới chân tay giả.

Dựa trên dự án đó, đội ngũ của ông Chang đã phát triển “hệ thần kinh giao tiếp nhân tạo” - một thiết bị giải mã những sóng não vốn dùng để kiểm soát đường thanh âm, các chuyển động cơ của môi, hàm, lưỡi và thanh quản nhằm tạo ra từng phụ âm và nguyên âm.

Người đàn ông tình nguyện tham gia thử nghiệm thiết bị này, được ẩn danh để bảo vệ danh tính, đã ngoài 30 tuổi. Mười lăm năm trước, ông bị đột quỵ não, khiến ông bị tê liệt diện rộng và mất đi khả năng nói. Các nhà nghiên cứu đã cấy các điện cực lên bề mặt não của người đàn ông, trên vùng đảm nhiệm việc điều khiển giọng nói.

Sau đó, một máy tính sẽ phân tích khi ông cố nói những từ phổ biến như “nước” hoặc “khỏe”, để rồi học cách phân biệt giữa 50 từ - mà có thể tạo ra hơn 1.000 câu.

Khi được đặt những câu hỏi như “Hôm nay bạn thế nào?” hoặc “Bạn có khát không?”, thiết bị cho phép người đàn ông trả lời “Tôi rất khỏe” hoặc “Không, tôi không khát” dưới dạng văn bản thay vì lời nói.

Ông David Moses, một kỹ sư trong phòng thí nghiệm của ông Chang, cho biết sẽ mất 3 đến 4 giây để từ xuất hiện trên màn hình sau khi người đàn ông “nói”. Điều đó đương nhiên không nhanh bằng nói, nhưng nhanh hơn so với việc đánh máy một câu trả lời.

Trong một bài kèm theo, các nhà thần kinh học của trường Havard, bà Leigh Hochberg và bà Sydney Cash gọi công trình này là một “công trình mang tính tiên phong”.

Họ đề xuất một số cải tiến, đồng thời cũng cho biết nếu công nghệ này tiếp tục được phát triển, nó có thể giúp những người gặp chấn thương, đột quỵ hoặc bị những bệnh như ALS - căn bệnh gây tê liệt làm suy nghĩ của những người mắc nó “bị mắc kẹt trong bộ não”.

Phòng thí nghiệm của ông Chang đã dành nhiều năm để lập bản đồ hoạt động của não khi nó hình thành câu từ. Ban đầu, các nhà nghiên cứu tạm thời đặt các điện cực vào não của những tình nguyện viên đang trải qua phẫu thuật cho bệnh động kinh, để họ có thể khớp hoạt động của não với lời nói.

Sau đó, họ bắt đầu thử tiến hành thí nghiệm với một người không thể nói. Vậy làm thế nào họ biết được thiết bị đã diễn giải chính xác lời nói của tình nguyện viên? Họ bắt đầu bằng cách yêu cầu ông cố nói những câu cụ thể như “Làm ơn mang cho tôi cặp kính” thay vì trả lời các câu hỏi mở, và tiếp tục như vậy cho đến khi máy dịch chính xác phần lớn.

Các bước tiếp theo của cuộc nghiên cứu bao gồm cải thiện tốc độ, độ chính xác và vốn từ vựng của thiết bị, và có thể một ngày nào đó cho phép người dùng giao tiếp bằng giọng nói do máy tính tạo ra thay vì chữ chạy trên màn hình.