Per la prima volta, un impianto cerebrale ha permesso a una persona bilingue, che non può più articolare parole a causa di un ictus, di comunicare in inglese e spagnolo. Un sistema di intelligenza artificiale (IA) collegato all’impianto decodifica in tempo reale ciò che l’individuo sta cercando di dire, riconoscendo e interpretando la lingua utilizzata.
Comunicare tramite impianto
Pubblicato su Nature Biomedical Engineering, questo risultato è frutto del lavoro di un gruppo di scienziati dell’Università di San Francisco, che hanno fatto un passo significativo nel campo delle neuroprotesi per il ripristino della parola.
Il protagonista di questo straordinario progresso è Pancho, un uomo che ha subito un ictus a 20 anni, evento che ha paralizzato parte del suo corpo, incluso il tratto vocale. Per anni, Pancho ha potuto emettere solo gemiti e grugniti. Tuttavia, la collaborazione con Edward Chang, neurochirurgo e coordinatore dello studio, ha portato alla creazione di una soluzione innovativa: elettrodi impiantati nella corteccia cerebrale di Pancho che registrano l’attività neurale, traducendola in parole visualizzate su un computer.
Pancho, madrelingua spagnolo, ha imparato l’inglese solo dopo l’ictus. Il team di ricerca ha sviluppato un sistema di IA con moduli sia in spagnolo che in inglese per decifrare il discorso bilingue di Pancho. “Le lingue che parliamo sono strettamente legate alla nostra identità,” ha affermato Chang. Questo ha motivato il team a recuperare la capacità di parlare di Pancho anche nella sua lingua madre.
Guidato da Alexander Silva, il team ha addestrato il sistema di IA con quasi 200 parole. Gli sforzi di Pancho per formare ogni parola hanno creato modelli neurali distinti registrati dagli elettrodi. L’IA analizza le probabilità delle parole successive nella frase per indovinare correttamente le parole dette e comprendere la lingua. Il risultato finale produce due frasi – una in inglese e una in spagnolo – ma Pancho vede sul video solo la frase con il punteggio di probabilità più alto.
Il sistema di IA è stato in grado di distinguere tra inglese e spagnolo con un’accuratezza dell’88%, e ha decodificato correttamente le frasi con un’accuratezza del 75%. I risultati hanno rivelato che, contrariamente a quanto suggerito da studi precedenti, molta dell’attività per entrambe le lingue proveniva dalla stessa area cerebrale. Inoltre, le risposte neurologiche di Pancho erano simili a quelle dei bambini cresciuti bilingui, nonostante avesse imparato l’inglese in età adulta.
Questi risultati aprono nuove prospettive per lo sviluppo di interfacce cervello-macchina sempre più precise, offrendo speranza a persone che hanno perso la capacità di parlare a causa di condizioni neurologiche.
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