Kiemelt kép: Kömlődi Ferenc, Stable Diffusion
Az amiotrófiás laterálszklerózis (ALS), más néven Lou Gehrig-betegség gyógyíthatatlan, kiváltó oka ismeretlen, az esetek öt-tíz százalékában feltehetően öröklődik. A központi idegrendszer (agy és gerincvelő) mozgató idegsejtjei olyan mértékben pusztulnak, hogy a például a mozgásért, a beszédért, a légzésért és a nyelésért felelős akaratlagos izmok elgyengülnek, végül pedig elsorvadnak. A betegség fokozatosan vezet a bénulásig.
Egy, a kaliforniai Stanford Egyetem kutatói által róla készített beszámolóban „T-12-es alany” néven szereplő amerikai beteg nyolc éve veszítette el beszédkészségét az ALS miatt. Hangokat még tud képezni, szavait viszont senki nem érti, így csak írótáblát vagy iPad-et használva tud másokkal kommunikálni.
Termék lehet a kísérleti technológiából
Miután önkéntesként engedélyezte, hogy agyába implantot ültessenek be, a beültetésnek köszönhetően, a normális élőbeszéd tempójához közelítve képes kommunikálni. Az agyban „olvasó” beültetéssel elért percenkénti hatvankét szó háromszor többet jelent, mint a korábbi legjobb implantátum esetében. Ez már a beszélni képtelen személyek túlnyomó többsége által óhajtott szint.
Beszédprobléma nélkül kommunikáló személyeknél nagyjából percenkénti 160 szó az átlag, azaz még az infokommunikációs technológiák, közösségi hálózatok, azonnali üzenetküldő alkalmazások, rövidítések és emojik korában is a beszéd az emberek közötti érintkezés leggyorsabb formája.
A hatvankét szó/perc teljesítmény áttörést vetít előre, a jelenleg még kísérleti fázisban lévő agyolvasó technológia kiléphet a tudományos műhelyek, laboratóriumok zárt világából, és kereskedelmi forgalmazásba kerülő termékké válhat.
Idegsejt egy chipen (Kömlődi Ferenc, Stable Diffusion)
A kutatási anyag preprint változata január 21-én jelent meg, egyik főszerzője, a beszédkommunikációs agyi interfészeken, a kommunikációt ezen eszközökkel gyorsító megoldásokon dolgozó idegtudós, Krishna Shenoy ugyanazon a napon hunyt el.
Shenoy laboratóriuma honlapján sok felvételt publikált ezirányú munkájáról. 2019-ben egy önkéntessel az akkori csúcsteljesítmény percenkénti tizennyolc szót érte el.
De mik is azok az agy-számítógép interfészek?
A gépek, különösen a komputerek a 21. századi ember nélkülözhetetlen segédeszközei, életünk elképzelhetetlen nélkülük. A kommunikációfilozófia talán legnagyobb hatású alakja, a kanadai Marshall McLuhan (1911-1980) szerint mindegyik csúcstechnológiás gép valamelyik testrészünk, érzékszervünk meghosszabbítása, a számítógép a legfontosabbé, az agyé.
Az ember-számítógép interfészek (brain-computer interfaces, BCI) tudománya ezt a ma már rég nem metaforikus, jelképes, hanem nagyon is konkrét témát vizsgálja, és igyekszik megoldásokat találni rá.
Az 1970-es években indult BCI közvetlen kommunikációs csatornát biztosít az agy és egy külső eszköz között. A témakörbe tartozó technikákat agykutatásra, élettani (kognitív, érzékszervi-motorikus) funkciók vizsgálatára, támogatására, bővítésére és elsősorban helyreállítására használják. Agykutatás és BCI egymást támogatva, visszacsatolásokkal, spirálisan fejlődik: minél többet tudunk az agyról, annál tökéletesebb a BCI technológia, és az egyre jobb BCI technológiával még többet fogunk tudni az agyról.
Cyborglány (Kép: Envato/Elements)
A BCI szorosan kapcsolódik a tudományos kutatások mellett sci-fi művekből ismert kibernetikus organizmussá válás (cyborgizáció) négy fejlődéstörténeti lépésben leírható folyamatához. A témával nem meglepő módon az amerikai-szovjet űrversengés elején, az 1950-es években kezdtek el foglalkozni – azt vizsgálták, hogy a Homo sapiens hogyan tud alkalmazkodni, szervezete hogyan alakítható át főként hosszabb ideig tartó űrbeli viszonyokhoz. Tudományos értelemben vett cyborgról persze máig nem beszélhetünk, metaforikusról viszont annál inkább.
A cyborgizáció négy fázisa: az emberi csontozat nem természetes módon, például kerámiafogakkal történő helyreállítása az első, a csontozat és a test motorikus rendszerének mechanikusokkal való pótlása a második, a perifériális idegrendszerre csatlakozó bionikus kezek stb. a harmadik. A fejlődési folyamat csúcspontja, a központi idegrendszer tevékenységét közvetlenül befolyásoló, módosító agy-gép interfészek a negyedik fázis.
A vakok látását valamilyen szinten visszaadni hivatott, vagy a katonák teljesítményét növelő, mindent látó és halló, beszéd nélküli kommunikációra alkalmas technológiák a negyedik fázis. A stanfordi kutatók beszédsegítő BCI fejlesztése is idetartozik.
Jön a mesterséges intelligencia
Shenoy csapata elektródákból álló párnaszerű szerkezeten dolgozik. Az agy mozgásért felelős részébe, a motorikus kortextbe ültetve, egyszerre több tucat idegsejt tevékenységének felvételében segít, és mintázatokat talál, hogy at illető milyen mozgásokra gondol. A technika teljesen mozgássérült, lebénult személyek esetében is működik.
Elektródák az agyban (Kép: Kömlődi Ferenc, Stable Diffusion)
A legutóbbi kutatásban a motorikus kortexben lévő idegsejtek és a beszéd kapcsolatát tanulmányozták, hogy tartalmaznak-e a szóbeli kommunikációra (mint mozgásfajtára: száj, nyelv, hangképző szervek mozgatása) vonatkozó hasznos információt. Mivel nagyon apró, finom mozgásokról van szó, néhány idegsejt is elég lehet ahhoz, hogy a szoftver megmondja: milyen szavakat próbál az illető kimondani. A szavak számítógépes képernyőn jelennek meg.
A közeljövőben még kifinomultabb implantátumokra, valamint a mesterséges intelligencia szorosabb BCI-ba integrálására számíthatunk. A stanfordi rendszer már használ gépitanulás-programokat szavak, mondatok előrejelzésére. Ezek a programok is hozzájárulnak a percenkénti szóráta jelentős növekedéséhez, és képzeljük el, mi történik majd, ha a nagy nyelvmodelleket, például a GPT-3-at agy-számítógép interfésszel kapcsolják össze.
