En ny revolutionerande teknologi har hjälpt en person med ALS att tala i realtid igen. Detta är ett stort steg framåt för människor som förlorat sin röst på grund av neurologiska sjukdomar. Forskare vid University of California, Davis, har utvecklat ett hjärn-dator-gränssnitt (BCI) som översätter hjärnsignaler direkt till tal. Låt oss bryta ner detta steg för steg så att det blir lätt att förstå.
Först och främst: Vad är ALS? Amyotrofisk lateral skleros (ALS) är en allvarlig neurologisk sjukdom där nerverna som styr musklerna gradvis bryts ner. Det leder till muskelsvaghet, förlamning och ofta förlust av förmågan att tala och röra sig. Sjukdomen kallas ibland Lou Gehrigs sjukdom efter en berömd basebollspelare som drabbades. ALS påverkar cirka 1 av 50 000 personer per år och det finns inget botemedel, men behandlingar kan lindra symtom.
Nu till tekniken: Ett hjärn-dator-gränssnitt, eller BCI på engelska (Brain-Computer Interface), är en sorts implantat som kopplar hjärnan direkt till en dator. I det här fallet opererades fyra små elektrodarrayer in i hjärnan hos en patient med ALS. Dessa elektroder, som är mikroskopiskt små, registrerar aktivitet från nervceller i det område av hjärnan som styr talproduktion. Signalerna skickas till en dator som använder artificiell intelligens (AI) – datorprogram som lär sig mönster och fattar beslut – för att tolka vad personen försöker säga. Resultatet? Tal som syntetiseras, det vill säga skapas artificiellt, i realtid med bara en fördröjning på en fyrtiondels sekund. Det är som att höra sin egen röst med en minimal ekoeffekt.
Vad gör detta så speciellt? Tidigare BCI-system har översatt hjärnsignaler till text, som sedan lästs upp. Det är som att sms:a istället för att ringa – det fungerar, men det är långsamt och saknar känsla. Den nya tekniken tillåter istället direkt tal, så patienten kan avbryta samtal, ändra tonfall för att ställa frågor, betona ord eller till och med sjunga enkla melodier. I tester förstod lyssnare nästan 60 procent av de syntetiserade orden korrekt, jämfört med bara 4 procent utan tekniken. 0 Detta ger inte bara kommunikation, utan också en känsla av identitet tillbaka, eftersom rösten är en viktig del av vem vi är.
Forskningen utfördes som en del av BrainGate2-kliniska prövning vid UC Davis Health. Det är fortfarande i ett tidigt skede och har testats på en enda patient, men resultaten är lovande. Forskarna betonar behovet av fler tester, inklusive på personer som förlorat talet på grund av stroke eller andra orsaker. 0
Studien publicerades i den vetenskapliga tidskriften Nature och visar att det är möjligt att skapa en ”neuroprotes” – en sorts hjärnprotes – som syntetiserar röst omedelbart med återkoppling av ljud. Forskarna använde 256 mikroelektroder för att fånga neural aktivitet och dekodade inte bara orden utan också paralingvistiska egenskaper som intonation och tonhöjd. Detta tillät patienten att modulera rösten i realtid. 1 Författarna inkluderar Maitreyee Wairagkar, Sergey D. Stavisky och David M. Brandman från UC Davis, bland andra.
Denna teknik bygger på tidigare framsteg inom neurovetenskap och AI, och finansierades bland annat av amerikanska hälsomyndigheter och ALS-föreningar. Det öppnar dörrar för bättre livskvalitet för tusentals människor världen över som lever med liknande tillstånd.
Sammanfattning
En ny BCI-teknik har gjort det möjligt för en ALS-patient att tala i realtid genom att översätta hjärnsignaler till syntetiskt tal med AI. Detta förbättrar kommunikationen dramatiskt, med förmåga till intonation och uttryck, och visar lovande resultat i en studie publicerad i Nature.
Källor
- Originalartikel från Medical Xpress: First-of-its-kind technology helps man with ALS speak in real time 0
- Vetenskaplig studie i Nature: An instantaneous voice-synthesis neuroprosthesis (DOI: 10.1038/s41586-025-09127-3) 1
- BrainGate2 kliniska prövning: Information om studien
- Tidigare relaterad studie: Brain interface restores speech for ALS patient
Extra taggar: Neurovetenskap (eftersom det handlar om hjärnans neurala signaler och talproduktion), Biomedicinsk ingenjörskonst (teknik för medicinska implantat och proteser), Neurologi (fokus på neurologiska sjukdomar som ALS).
Hälsa: Artikeln handlar om en sjukdom (ALS) och en teknologi som förbättrar hälsan och livskvaliteten för drabbade.
Artificiell intelligens: AI används centralt för att tolka hjärnsignaler och skapa tal i realtid.
Teknik: Det beskrivs en ny innovativ teknik med implantat och datorgränssnitt.
Biologi: Involverar förståelse av biologiska processer i hjärnan och nerver, relaterat till neurodegenerativa sjukdomar.
