Một nghiên cứu sâu đang được các nhà khoa học Mỹ thực hiện hứa hẹn sẽ giúp người bị khiếm thanh có thể nói chuyện qua một chiếc máy.
Chúng ta đều biết đến nhà khoa học nổi tiếng Stephen Hawking, mặc dù bị bại liệt và giao tiếp khó khăn, nhưng ông vẫn trở thành một người được cả thế giới khoa học nể trọng.
Gần như cả cuộc đời, nhà vật lý và thiên văn học nổi tiếng này phải “dính chặt” với chiếc xe lăn và một chiếc máy tính để biểu đạt các suy nghĩ của ông.
Stephen Hawking là ví dụ nổi tiếng nhất về một người khiếm thanh được sự trợ giúp của máy móc, nhưng ông không phải là người duy nhất bị hạn chế giao tiếp do bại liệt.
Các nhà khoa học đang muốn giúp những người khiếm thanh có thể giao tiếp được thông qua một “giao diện não bộ mới”. Đây là một bộ máy giúp giải mã những gì bộ não gửi đến lưỡi, vòm họng, môi, thanh quản, sau đó dịch ra thành lời nói.
Tạo ra một chiếc máy để diễn giải lời nói “im lặng”
Giao diện máy não sáng tạo (BMI) là kết quả của nghiên cứu từ Trung tâm Y khoa Tây Bắc và trường Đại học Khoa học và Nghệ thuật Weinberg, Hoa Kỳ. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng não điều khiển lời nói cũng tương tự như khi nó điều khiển tay hoặc chân.
Để theo dõi bộ não, các nhà nghiên cứu đã ghi lại tín hiệu từ não trái và não phải. Họ phát hiện ra rằng bộ não có hai mục tiêu riêng biệt trong ngôn ngữ - những gì chúng ta cố gắng nói ra (âm thanh) và các động tác cá nhân trên một phần cơ thể của chúng ta để biểu đạt những từ và suy nghĩ đó.
Sự hiểu biết về cơ chế của não bộ này rất quan trọng trong việc tạo ra thiết bị BMI mới.
“Điều này sẽ giúp chúng tôi xây dựng bộ giải mã giọng nói tốt hơn, đồng thời nó cũng giúp chúng tôi tiến gần với mục tiêu giúp đỡ những người bị khiếm thanh", giáo sư Marc Slutzky cho biết. Ông Slutzky hiện là giáo sư thần kinh và sinh lý học tại trường Y khoa thuộc Đại học Tây Bắc Feinberg.
Cách bộ não biến từ vựng thành lời nói
 |
|
(ảnh minh họa: Pixabay)
|
Cơ chế của lời nói bao gồm các âm vị, được tạo ra bởi các chuyển động phối hợp từ môi, lưỡi và các khu vực khác. Làm thế nào mà các thao tác này được sắp xếp có trật tự như vậy vẫn đang là một bí ẩn đối với các nhà khoa học.
“Chúng tôi đưa ra giả thuyết rằng phần não phụ trách phát âm cũng được sắp xếp tương tự như phần não phụ trách chuyển động của cánh tay. Vỏ não trước sẽ đại diện cho các cử động (cử chỉ) của môi, lưỡi, vòm họng và thanh quản, và các vùng vỏ não cấp cao hơn sẽ đại diện cho các âm vị ở một mức độ lớn hơn”, giáo sư Slutzky cho biết.
Đây chính là những gì mà nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra.
Các bước tiếp theo để “mở khóa” phát âm
Nhóm nghiên cứu đã ghi lại các tín hiệu não bằng cách sử dụng các điện cực đặt trên bề mặt của vỏ não. Họ thí nghiệm với các bệnh nhân phẫu thuật cắt bỏ khối u não và những bệnh nhân này phải tỉnh táo trong khi phẫu thuật. Trong khi các bệnh nhân nằm dưới lưỡi dao, các nhà khoa học yêu cầu họ đọc một số từ trên màn hình.
Các nhà khoa học sau đó đánh dấu tất cả các lần bệnh nhân thực hiện các cử chỉ và âm vị. Họ ghi lại tín hiệu não từ vùng vỏ não để xem âm vị và cử chỉ nào được tạo ra.
Nhiệm vụ thời gian tới của nhóm nghiên cứu là phát triển một thuật toán cho phép chiếc máy BMI giải mã cử chỉ, đồng thời sử dụng các cử chỉ được giải mã đó để tạo thành từ vựng và cuối cùng là lời nói.
