Tudományos áttörés, még közelebb kerültünk a tényleges gondolatolvasáshoz

A gondolatok közvetlen szöveggé alakítása eddig a sci-fi világába tartozott, ám a Texasi Egyetem kutatói egy olyan mesterséges intelligencia 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.

Nem fekete mágia

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 száz százalékosan „kitalálni”. Helyette 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.

Megváltást hozhat az afáziások számára

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 az 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.

Etikai kérdések kereszttüzében

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 számon tartva, 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)