Εμφύτευμα αποκατάστασης ομιλίας έλαβε έγκριση για δοκιμή σε ανθρώπους

Η Paradromics βρίσκεται πλέον στην πρώτη γραμμή των νευροτεχνολογικών εξελίξεων. Η FDA ενέκρινε επίσημα την πρώτη κλινική δοκιμή του Connexus BCI σε ανθρώπους, με στόχο την αποκατάσταση της ομιλίας σε άτομα με παράλυση. Πρόκειται για την πρώτη έγκριση που δίνεται ποτέ για πλήρως εμφυτεύσιμο BCI με σκοπό την παραγωγή συνθετικής φωνής.

Η έγκριση αυτή σηματοδοτεί ένα ορόσημο για την εταιρεία με έδρα το Austin, η οποία είχε ήδη συγκεντρώσει πολλαπλές Breakthrough Device πιστοποιήσεις. Η μελέτη θα επικεντρωθεί στο αν το Connexus μπορεί να προσφέρει σε ανθρώπους που δεν μπορούν να μιλήσουν τη δυνατότητα επικοινωνίας μέσω κειμένου ή συνθετικής φωνής, αλλά και τον έλεγχο ψηφιακών συσκευών μέσω σκέψης.

Σε αντίθεση με άλλες BCI υλοποιήσεις που βασίζονται σε εξωτερικά ηλεκτρόδια ή μερικώς εμφυτεύσιμα συστήματα, το Connexus είναι ένα πλήρως κλειστό σύστημα, σχεδιασμένο για μακροχρόνια χρήση. Το σώμα του είναι κατασκευασμένο από κράμα τιτανίου, ενώ οι περισσότερα από 400 ηλεκτρόδια από πλατίνα-ιρίδιο μπορούν να τοποθετηθούν δίπλα σε μεμονωμένους νευρώνες, καταγράφοντας σήματα με υψηλή πυκνότητα. Κάθε ηλεκτρόδιο έχει διάμετρο κάτω από 40 μm, λεπτότερο δηλαδή και από ανθρώπινη τρίχα.

Η συσκευή εμφυτεύεται κάτω από το δέρμα, ενώ τα ηλεκτρόδια βρίσκονται στην επιφάνεια του κινητικού φλοιού, την περιοχή που ελέγχει την κίνηση των χειλιών, της γλώσσας και του λάρυγγα. Τα νευρικά σήματα ταξιδεύουν μέσω ενός λεπτού καλωδίου στον πομποδέκτης που τοποθετείται στο στήθος, και από εκεί μεταδίδονται ασύρματα μέσω οπτικής σύνδεσης σε έναν εξωτερικό δέκτη. Το εξωτερικό module τροφοδοτεί το εμφύτευμα μέσω επαγωγικής φόρτισης, μια διαδικασία που θυμίζει τη φόρτιση smartphones.

Από εκεί και πέρα αναλαμβάνει η τεχνητή νοημοσύνη: τα νευρωνικά δεδομένα αναλύονται σε πραγματικό χρόνο από ένα μικρό υπολογιστικό σύστημα με εξελιγμένα γλωσσικά μοντέλα, τα οποία επιχειρούν να «μεταφράσουν» την επιθυμητή ομιλία σε κείμενο ή συνθετικό ήχο. Για τους συμμετέχοντες που έχουν ηχογραφήσεις από τη φωνή τους πριν την παράλυση, το σύστημα μπορεί να παράγει μια προσωποποιημένη συνθετική φωνή που μιμείται την παλιά τους χροιά.

Η αρχική φάση της δοκιμής θα γίνει σε μόλις δύο άτομα, καθένα από τα οποία θα λαμβάνει μια συστοιχία ηλεκτροδίων τοποθετημένη 1,5 mm μέσα στον εγκεφαλικό ιστό. Οι συμμετέχοντες θα κληθούν να φανταστούν ότι λένε συγκεκριμένες προτάσεις, επιτρέποντας στο σύστημα να μάθει τις αντιστοιχίες μεταξύ προθέσεων και νευρωνικών μοτίβων.

Αυτή η «εκπαίδευση» είναι κρίσιμη, καθώς κάθε εγκέφαλος παράγει διαφορετικά σήματα. Το BCI προσαρμόζεται προσωπικά στον χρήστη, ώστε να μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια ποιον ήχο ή ποια λέξη προσπαθεί να αρθρώσει.

Η Paradromics θα εξετάσει επίσης αν το σύστημα μπορεί να ανιχνεύσει φανταστική κίνηση χεριών. Αν αυτό επιβεβαιωθεί, τότε η λειτουργία ενός κέρσορα ή άλλων διεπαφών υπολογιστή θα μπορούσε να γίνει τόσο απλή όσο η σκέψη ενός κλικ.

Αν η πρώτη φάση δείξει ασφαλή και θετικά αποτελέσματα, η δοκιμή θα διευρυνθεί σε 10 άτομα, ενώ δύο από αυτούς θα λάβουν διπλά εμφυτεύματα για μεγαλύτερη καταγραφή σήματος. Αυτή η αύξηση στα δεδομένα μπορεί να ενισχύσει την ακρίβεια και την ταχύτητα της συνθετικής ομιλίας.

Η Mariska Vansteensel, ερευνήτρια BCI στο University Medical Center Utrecht, σχολίασε ότι ένα πλήρως εμφυτεύσιμο σύστημα είναι απαραίτητο αν ο κλάδος θέλει να προχωρήσει σε πραγματικές κλινικές εφαρμογές. Μόνο έτσι, όπως σημειώνει, η τεχνολογία μπορεί να γίνει πρακτική και να ενσωματωθεί με ασφάλεια στην καθημερινή ζωή των ασθενών.

Η είσοδος της Paradromics σε αυτή τη φάση έρχεται σε μια περίοδο έντονου ανταγωνισμού στον χώρο του BCI, όπου εταιρείες όπως η Neuralink και άλλοι νευροτεχνολογικοί παίκτες επιδιώκουν να μεταφέρουν την τεχνολογία από τα εργαστήρια στην πραγματική ζωή.

Loading