Μια ομάδα ερευνητών από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ και το Πανεπιστήμιο Beihang πέτυχε αυτό που μέχρι χθες φάνταζε ακατόρθωτο για την ιατρική τεχνολογία: την ανάπτυξη μιας μη επεμβατικής συσκευής που μπορεί να αποκαταστήσει την ομιλία σε ασθενείς με δυσαρθρία μετά από εγκεφαλικό επεισόδιο. Η συσκευή, που φέρει την ονομασία «Revoice» (ή Intelligent Throat - IT), παρουσιάστηκε επισήμως πριν από μερικές ημέρες μέσω δημοσίευσης στο έγκριτο επιστημονικό περιοδικό Nature Communications, ανοίγοντας νέους δρόμους στην αποκατάσταση της επικοινωνίας.
Το τέλος της απομόνωσης για τους ασθενείς
Το εγκεφαλικό επεισόδιο αφήνει συχνά πίσω του σοβαρά κινητικά προβλήματα, με τη δυσαρθρία να είναι από τα πιο ψυχοφθόρα. Οι ασθενείς διατηρούν την πνευματική τους διαύγεια και την ικανότητα κατανόησης, όμως οι μύες που ελέγχουν την ομιλία (χείλη, γλώσσα, λάρυγγας) αποδυναμώνονται ή χάνουν τον συντονισμό τους. Το αποτέλεσμα είναι μια ομιλία αργή, μπερδεμένη ή και ανύπαρκτη, οδηγώντας συχνά σε κοινωνική απομόνωση.
Μέχρι σήμερα, οι λύσεις ήταν περιορισμένες: είτε επεμβατικά εμφυτεύματα στον εγκέφαλο (τα οποία απαιτούν χειρουργείο και φέρουν ρίσκα), είτε δύσχρηστες συσκευές που απαιτούν πληκτρολόγηση ή παρακολούθηση του βλέμματος, καθιστώντας την επικοινωνία μια αργή και κουραστική διαδικασία. Το «Revoice» έρχεται να αλλάξει αυτό το τοπίο, προσφέροντας μια λύση που φοριέται σαν ένα απλό κολιέ.
Πώς λειτουργεί το «έξυπνο λαρύγγι»
Η καινοτομία της συσκευής δεν βρίσκεται μόνο στην κατασκευή της αλλά και στον «εγκέφαλο» που την υποστηρίζει. Πρόκειται για ένα μαλακό, ελαστικό επίθεμα που τοποθετείται στο λαιμό, το οποίο ενσωματώνει εξαιρετικά ευαίσθητους παραμορφωτικούς αισθητήρες από ύφασμα.
Αυτοί οι αισθητήρες δεν καταγράφουν ήχο, αλλά τις μηχανικές δονήσεις των μυών του λάρυγγα καθώς ο χρήστης προσπαθεί να μιλήσει ή να κινήσει το στόμα του σιωπηλά. Παράλληλα, η συσκευή παρακολουθεί τον καρωτιδικό παλμό, αντλώντας δεδομένα που σχετίζονται με τον καρδιακό ρυθμό και, κατ' επέκταση, τη συναισθηματική κατάσταση του ομιλητή.
Εδώ παρεμβαίνει η Τεχνητή Νοημοσύνη. Τα σήματα που συλλέγονται μεταδίδονται ασύρματα σε ένα σύστημα επεξεργασίας που χρησιμοποιεί Μεγάλα Γλωσσικά Μοντέλα (LLMs). Αντί να μεταφράζει απλώς λέξη προς λέξη (κάτι που θα μπορούσε να οδηγήσει σε λάθη λόγω της ασάφειας των μυϊκών κινήσεων), το μοντέλο AI λειτουργεί προγνωστικά. Αναλύει τα συμφραζόμενα, διορθώνει αυτόματα τα λάθη και συνθέτει πλήρεις, λογικές προτάσεις.
Ακρίβεια που εντυπωσιάζει
Στις κλινικές δοκιμές που πραγματοποιήθηκαν σε πέντε ασθενείς με μετα-αγγειακή δυσαρθρία, τα αποτελέσματα ήταν θεαματικά. Το σύστημα πέτυχε ποσοστό σφάλματος λέξεων μόλις 4,2% και ποσοστό σφάλματος προτάσεων 2,9%.
Το πιο σημαντικό στοιχείο, ωστόσο, δεν είναι μόνο η ακρίβεια αλλά η ποιότητα της επικοινωνίας. Χάρη στην ανάλυση του σφυγμού και την επεξεργασία μέσω LLM, η συσκευή δεν παράγει μια μονότονη, ρομποτική φωνή. Αντιθέτως, μπορεί να εμπλουτίσει την ομιλία με συναισθηματικό χρώμα, κάνοντας τη συζήτηση να μοιάζει φυσική και ανθρώπινη. Οι συμμετέχοντες στην έρευνα ανέφεραν αύξηση της ικανοποίησής τους κατά 55% σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους υποβοήθησης.
Πλεονεκτήματα έναντι του ανταγωνισμού
Η προσέγγιση της ομάδας του Cambridge και του Beihang ξεχωρίζει για τρεις βασικούς λόγους:
- Μη επεμβατική φύση: Δεν απαιτούνται καλώδια στον εγκέφαλο ή χειρουργικές τομές. Ο ασθενής απλώς φοράει το «κολιέ».
- Άμεση διόρθωση: Τα παλαιότερα συστήματα συχνά «κολλούσαν» αν ο ασθενής δεν πρόφερε τέλεια μια κίνηση. Το νέο σύστημα, χάρη στα LLMs, καταλαβαίνει τι ήθελε να πει ο ασθενής και συμπληρώνει τα κενά, παρόμοια με το πώς λειτουργεί η αυτόματη συμπλήρωση αλλά σε πολύ πιο εξελιγμένο επίπεδο.
- Εργονομία: Η συσκευή είναι ελαφριά, ανθεκτική στον ιδρώτα και κατασκευασμένη από υλικά φιλικά προς το δέρμα, επιτρέποντας την πολύωρη χρήση χωρίς δυσφορία.
Το επόμενο βήμα
Αν και η τεχνολογία βρίσκεται ακόμη σε ερευνητικό στάδιο, οι προοπτικές για μαζική παραγωγή είναι ευοίωνες. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η πλατφόρμα αυτή μπορεί να προσαρμοστεί εύκολα για να υποστηρίξει πολλές διαφορετικές γλώσσες, αλλά και άλλες νευρολογικές παθήσεις πέρα από το εγκεφαλικό, όπως η πλάγια μυοτροφική σκλήρυνση (ALS) ή η νόσος του Πάρκινσον.
