Újabb felfedezést tettek a Texasi Egyetem kutatói, akik továbbfejlesztették a funkcionális mágneses rezonanciás képalkotáson, azaz fMRI-n alapuló agydekóderüket. A technológia betanítása korábban 16 órát is igénybe vehetett, az új rendszer azonban alig egy óra alatt képes a páciensre hangolódni, ami rendkívüli előrelépés. A technológia ugyanakkor még messze nem elég pontos, és számos kérdést is felvet – nemcsak tudományos, hanem etikai szempontból is.
A gondolatok közvetlen szöveggé alakítása eddig a sci-fi világába tartozott, ám a Texasi Egyetem kutatói egy olyan, mesterségesintelligencia-alapú agydekódert fejlesztettek ki, amely szó szerint képes erre – ráadásul mindössze egy gyors agyi letapogatás után, minimális betanítási idővel. Az áttörő technológia különösen azok számára hozhat reményt, akik különböző, nyelvi képességet érintő zavarok, például afázia miatt nehezen kommunikálnak.
A technológiáról korábban már az Indexen is írtunk, a kutatócsapat körülbelül két évvel ezelőtt számolt be először sikeres dekódolásról, azóta azonban újabb áttöréseket értek el. A kutatócsoport szerint az új rendszer jelentősen lerövidíti a szükséges tréningidőt – ami korábban 16 órát vett igénybe, azt most már alig egy óra alatt is el tudják érni. Az új fejlesztés – akárcsak az előd – továbbra is az agyi aktivitási mintázatokat elemzi, amiket aztán érthető szöveggé alakít. Az eljárás ráadásul nemcsak a hallott beszéd, hanem néma videók és képzeletbeli történetek esetén is működik, így a lehetőségek igen széles körűnek bizonyulnak.
A fejlesztés egyik kulcseleme, hogy az agydekóder nem invazív módon, funkcionális mágneses rezonanciás képalkotás (fMRI) segítségével méri az agy aktivitását. A mesterséges intelligencia ezt követően egy nagy nyelvi modell segítségével fordítja le az adatokat összefüggő mondatokra. Fontos azonban megjegyezni, hogy a rendszer nem szó szerinti fordítást ad, hanem inkább a gondolatok általános jelentését ragadja meg. Hogy ez mit jelent a gyakorlatban, azt az alábbi példa remekül szemlélteti.
A páciens például gondolhat arra, hogy nincs jogosítványa, a dekóder azonban ezt nem fogja tudni százszázalékosan „kitalálni”. Ehelyett csak annyit fog a papírra vetni, hogy a páciens arra gondol, hogy nem tud vezetni.
A kutatók szerint a dekóder ráadásul képes az egyének közötti agyi aktivitási mintákat elemezni, ami azt jelenti, hogy a tréning során egy másik személy adatait is felhasználhatja, nem szükséges minden egyes felhasználónak hosszadalmas betanulási folyamaton átmennie. A technológia az afáziával élő betegek számára lehet a legnagyobb segítség, hiszen az állapot miatt sokan képtelenek beszélni vagy megérteni a nyelvet. Mivel az agydekóder nem támaszkodik közvetlen nyelvi megértésre, olyan pácienseknél is működhet, akiknek hagyományos módszerekkel nincs lehetőségük kifejezni magukat – hívták fel a figyelmet a Texasi Egyetem kutatói.
Az afázia egy olyan nyelvi zavar, amely az agy nyelvi központjainak sérülése következtében alakul ki. A betegség hatással lehet a beszédre, az írásra, az olvasásra és a megértésre is. Leggyakrabban stroke, traumás agysérülés, daganatos megbetegedések vagy neurodegeneratív betegségek, például Alzheimer-kór következtében jelentkezik. Az afáziának több típusa létezik, amelyek eltérő módon befolyásolják a kommunikációs képességeket. Az egyik legismertebb a Broca-afázia, amely esetében a beteg beszéde lassú, akadozó és nehézkes, ugyanakkor a beszédértés viszonylag épen marad.
Ezzel szemben a Wernicke-afázia során a betegek folyékonyan beszélnek, ám gyakran értelmetlen szavakat vagy mondatokat használnak, és nem értik jól mások beszédét sem. A legsúlyosabb forma a globális afázia, amelynél mind a beszédprodukció, mind a megértés nagymértékben sérül. Beszélhetünk még anómikus afáziáról is, aminek esetében a beszéd folyékony, de a betegek gyakran küzdenek a megfelelő szavak megtalálásával, különösen a főnevek terén. Továbbá léteznek úgynevezett transzkortikális afáziák, amelyeknél a beszéd és a megértés részlegesen sérül, de a beteg képes utánmondásra és ismétlésre.
Az afázia diagnózisa több lépésből áll. A neurológiai vizsgálatok mellett képalkotó eljárások, például CT vagy MRI segíthetnek meghatározni az agysérülés pontos helyét és mértékét. Emellett logopédiai tesztek is szükségesek annak felmérésére, hogy a beteg milyen mértékben képes beszélni, írni és megérteni a nyelvet.
Az agyhullámok szöveggé alakítása óriási lépés a neurotechnológia világában, azonban a Texasi Egyetem úttörő fejlesztése számos technikai és etikai kihívással is szembenéz. Bár az fMRI és a mesterséges intelligencia együttes alkalmazása forradalmi áttörésként van számontartva, a rendszer pontossága, alkalmazhatósága és biztonságossága továbbra is kérdéseket vet fel. Az egyik legfőbb akadály az fMRI-technológia időbeli felbontásának korlátozottsága. Mivel az eljárás nem képes valós időben rögzíteni az agy gyors gondolati folyamatait, ez megnehezítheti a rendszer alkalmazását a folyamatos, gördülékeny kommunikáció során. Bár térbeli felbontása kiváló, az fMRI nem elég részletes ahhoz, hogy egyedi neuronok aktivitását külön-külön megfigyelje, ami azt jelenti, hogy bizonyos gondolati árnyalatok vagy finomabb idegi mintázatok elveszhetnek a dekódolás során. Emellett a képalkotási eljárás gyakran zajos adatokat eredményez, ami az MI által generált szöveg pontosságát is befolyásolhatja.
Az új technológia ráadásul nemcsak tudományos, hanem etikai kérdéseket is felvet. Az egyik legnagyobb aggodalom a mentális magánélet védelme, hiszen a gondolatok dekódolásának lehetősége felveti annak kockázatát, hogy egyesek akár beleegyezés nélkül is képesek lehetnek mások gondolatait értelmezni. A rendszer visszaélésre is lehetőséget adhat, például megfigyelési vagy kihallgatási célokra, különösen ha illetéktelen kezekbe kerül. Emellett felmerül a kérdés, hogy vajon etikailag megengedhető-e a technológia alkalmazása olyan embereken, akik nem képesek tudatos beleegyezést adni – például kómában lévő betegeken. Kérdésekből tehát rengeteg van, válaszokból viszont annál kevesebb. Jelenleg persze, amikor a technológia még rendkívül kezdeti, ez nem kifejezetten probléma, a dekóder továbbfejlesztésével azonban a fentebb említett témák is egyre inkább égetővé válnak – főleg etikai szempontból.
(Borítókép: Index)