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Alerte de science-fiction! Les scientifiques peuvent désormais traduire les signaux cérébraux directement en parole

Alerte de science-fiction! Les scientifiques peuvent désormais traduire les signaux cérébraux directement en parole

La capacité de créer une technologie capable de lire les pensées est un sujet très discuté non seulement pour son potentiel positif, mais aussi pour ses craintes d'utilisation abusive.

Au cours des dernières années, les scientifiques ont fait des progrès assez impressionnants sur la technologie, même certaines personnes craignant que notre cerveau ne soit un jour piraté.

Tout droit sorti d'un film de science-fiction

Maintenant, dans une première scientifique et très franchement quelque chose tout droit sorti d'un film de science-fiction, des neuro-ingénieurs de l'Université de Columbia ont annoncé qu'ils avaient conçu un système qui traduit la pensée directement en parole. Mieux encore, le résultat est un discours clair reconnaissable.

Ils y parviennent en surveillant l'activité cérébrale, puis en combinant des synthétiseurs vocaux avec l'intelligence artificielle pour obtenir un résultat intelligible.

Le développement pourrait bientôt aider les personnes qui ne peuvent pas parler et pourrait même conduire à de nouvelles façons pour les ordinateurs de communiquer directement avec le cerveau.

«Nos voix nous aident à nous connecter à nos amis, à notre famille et au monde qui nous entoure, c'est pourquoi perdre le pouvoir de sa voix en raison d'une blessure ou d'une maladie est si dévastateur», a déclaré Nima Mesgarani, PhD, auteure principale de l'article et chercheuse principale. à l'Institut Mortimer B. Zuckerman Mind Brain Behavior de l'Université Columbia.

"Avec l'étude d'aujourd'hui, nous avons un moyen potentiel de restaurer ce pouvoir. Nous avons montré qu'avec la bonne technologie, les pensées de ces personnes pouvaient être décodées et comprises par n'importe quel auditeur."

Des recherches antérieures ont montré que lorsque les gens parlent ou même écoutent, des schémas distincts de signaux émergent dans le cerveau. Cependant, les premières tentatives de décodage de ces modèles étaient basées sur de simples modèles informatiques qui analysaient les spectrogrammes (représentations visuelles des fréquences sonores) et étaient inefficaces pour produire une parole reconnaissable.

Utiliser des vocodeurs

Par conséquent, l'équipe de Mesgarani a plutôt décidé d'utiliser des vocodeurs. Les vocodeurs sont une catégorie de codecs vocaux qui analysent la voix humaine pour la compression de données audio en étant formés sur des enregistrements de parole réelle.

«C'est la même technologie utilisée par Amazon Echo et Apple Siri pour donner des réponses verbales à nos questions», a déclaré le Dr Mesgarani, qui est également professeur associé de génie électrique à la Fu Foundation School of Engineering and Applied Science de Columbia.

Le Dr Mesgarani s'est ensuite associé à Ashesh Dinesh Mehta, MD, Ph.D., neurochirurgien au Northwell Health Physician Partners Neuroscience Institute et co-auteur de l'article, afin de former les vocodeurs sur des patients atteints d'épilepsie qui subissaient déjà des chirurgies cérébrales. .

En chirurgie, les patients ont été invités à écouter les discours de différentes personnes. Les chercheurs ont ensuite mesuré les schémas neuronaux résultants et les ont utilisés pour former les vocodeurs à la parole humaine réelle et variée.

Le résultat final n'était pas immédiatement clair, il a dû être nettoyé par des réseaux de neurones d'intelligence artificielle. Mais finalement, les chercheurs ont pu produire un discours intelligible, bien que robotique, qui pouvait être compris assez facilement. Ils ont également testé le discours pour voir si les gens pouvaient reconnaître son contenu.

"Nous avons constaté que les gens pouvaient comprendre et répéter les sons sur 75% du temps, ce qui est bien au-dessus et au-delà de toutes les tentatives précédentes », a déclaré le Dr Mesgarani.

L'amélioration de l'intelligibilité était particulièrement évidente en comparant les nouveaux enregistrements aux tentatives antérieures basées sur le spectrogramme.

"Le vocodeur sensible et les puissants réseaux de neurones représentaient les sons que les patients avaient initialement écoutés avec une précision surprenante."

Les résultats ont été publiés dansRapports scientifiques.


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