Anh ấy đang nghĩ về điều gì? (Ảnh: Raghu Rai/Magnum Photos) NÓI CHUYỆN một mình là một trò tiêu khiển hoàn toàn riêng tư. Đó không còn là trường hợp nữa: lần đầu tiên các nhà nghiên cứu đã nghe được đoạn độc thoại nội tâm của chúng ta. Thành tựu này là một bước tiến tới việc giúp đỡ những người không thể nói được giao tiếp với thế giới bên ngoài. Brian Pasley của Đại học California, Berkeley cho biết: “Nếu bạn đang đọc một bài báo hoặc một cuốn sách, bạn đang nghe thấy một giọng nói trong đầu của chính mình. “Chúng tôi đang cố gắng giải mã hoạt động của não liên quan đến giọng nói đó để tạo ra một bộ phận giả y tế có thể cho phép một người bị liệt hoặc bị nhốt có thể nói được.” Khi bạn nghe ai đó nói, sóng âm thanh sẽ kích hoạt các tế bào thần kinh cảm giác ở tai trong của bạn. Những tế bào thần kinh này truyền thông tin đến các khu vực của não nơi các khía cạnh khác nhau của âm thanh được trích xuất và diễn giải thành từ ngữ. Trong một nghiên cứu trước đó, Pasley và các đồng nghiệp của ông đã ghi lại hoạt động của não ở những người đã được cấy điện cực vào não để điều trị chứng động kinh, trong khi họ nghe lời nói. Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng một số tế bào thần kinh trong thùy thái dương của não chỉ hoạt động để phản ứng với một số khía cạnh của âm thanh, chẳng hạn như một tần số cụ thể. Chẳng hạn, một nhóm tế bào thần kinh chỉ có thể phản ứng với sóng âm thanh có tần số 1.000 hertz, trong khi một nhóm khác chỉ quan tâm đến tần số 2.000 hertz. Được trang bị kiến thức này, nhóm đã xây dựng một thuật toán có thể giải mã các từ đã nghe chỉ dựa trên hoạt động thần kinh (PLOS Sinh họcdoi.org/fzv269). Nhóm nghiên cứu đưa ra giả thuyết rằng việc nghe lời nói và suy nghĩ về bản thân có thể kích hoạt một số tín hiệu thần kinh giống nhau trong não. Họ đưa ra giả thuyết rằng một thuật toán được đào tạo để xác định lời nói được nghe to cũng có thể xác định các từ được suy nghĩ. Để kiểm tra ý tưởng này, họ đã ghi lại hoạt động của não ở bảy người khác đã được phẫu thuật động kinh khi họ nhìn vào màn hình hiển thị văn bản từ Diễn văn Gettysburg, diễn văn nhậm chức của John F. Kennedy hoặc bài đồng dao Humpty Dumpty. Mỗi người tham gia được yêu cầu đọc to văn bản, đọc thầm trong đầu và sau đó không làm gì cả. Khi họ đọc to văn bản, nhóm đã tìm ra nơ-ron nào đang phản ứng với khía cạnh nào của bài phát biểu và tạo ra một bộ giải mã tùy chỉnh để diễn giải thông tin này. Bộ giải mã được sử dụng để tạo ra một quang phổ, một biểu diễn trực quan về các tần số khác nhau của sóng âm thanh nghe được theo thời gian. Vì mỗi tần số tương quan với các âm thanh cụ thể trong mỗi từ được nói, nên có thể sử dụng quang phổ để tái tạo những gì đã nói. Sau đó, họ áp dụng bộ giải mã cho hoạt động của não diễn ra khi những người tham gia đọc thầm đoạn văn cho chính họ nghe (xem sơ đồ).
đọc được suy nghĩ
Mặc dù hoạt động thần kinh của lời nói tưởng tượng hoặc thực có chút khác biệt, bộ giải mã vẫn có thể tái tạo lại những từ mà các tình nguyện viên đang nghĩ, chỉ sử dụng hoạt động thần kinh (Biên giới trong kỹ thuật thần kinhdoi.org/whb).
Stephanie Martin, người đã thực hiện nghiên cứu với Pasley, cho biết thuật toán này không hoàn hảo. “Chúng tôi đã đạt được những kết quả đáng kể, nhưng nó vẫn chưa đủ tốt để chế tạo một thiết bị.”
Trong thực tế, nếu bộ giải mã được sử dụng bởi những người không biết nói, nó sẽ phải được đào tạo về những gì họ nghe được hơn là lời nói của chính họ. Martin cho biết: “Chúng tôi không nghĩ rằng việc đào tạo bộ giải mã về lời nói đã nghe là một vấn đề vì chúng chia sẻ các vùng não chồng chéo nhau.
Nhóm hiện đang tinh chỉnh các thuật toán của họ, chẳng hạn như xem xét hoạt động thần kinh liên quan đến tốc độ nói và các cách phát âm khác nhau của cùng một từ. Pasley nói: “Tiêu chuẩn rất cao. “Đây là dữ liệu sơ bộ và chúng tôi vẫn đang làm việc để cải thiện nó.”
Nhóm cũng bắt đầu dự đoán những bài hát mà một người đang nghe bằng cách bật Pink Floyd cho các tình nguyện viên nghe, sau đó xác định tế bào thần kinh nào phản ứng với khía cạnh nào của âm nhạc. “Âm thanh là âm thanh,” Pasley nói. “Tất cả những điều này giúp chúng tôi hiểu các khía cạnh khác nhau về cách não bộ xử lý nó.”
Ông nói: “Cuối cùng, nếu chúng tôi hiểu đủ rõ về lời nói bí mật, chúng tôi có thể tạo ra một bộ phận giả y tế có thể giúp đỡ những người bị liệt hoặc bị nhốt và không thể nói được.
“Giải mã hoạt động của não đằng sau giọng nói trong đầu bạn có thể giúp ai đó bị chặn nói”
Một số nhà nghiên cứu khác cũng đang nghiên cứu các cách để đọc tâm trí con người. Một số có thể cho biết hình ảnh mà một người đang xem, những người khác đã tìm ra hoạt động thần kinh nào đại diện cho các khái niệm nhất định trong não và một nhóm thậm chí đã tạo ra các bản sao thô của các đoạn phim mà ai đó đang xem chỉ bằng cách phân tích hoạt động não của họ. Vậy liệu có thể kết hợp tất cả lại với nhau để tạo ra một thiết bị đọc suy nghĩ đa giác quan?
Về lý thuyết thì có, Martin nói, nhưng nó sẽ cực kỳ phức tạp. Cô ấy nói rằng bạn sẽ cần một lượng dữ liệu khổng lồ cho mọi thứ mà bạn đang cố gắng dự đoán. “Điều tra sẽ rất thú vị. Nó sẽ cho phép chúng tôi dự đoán những gì mọi người đang làm hoặc suy nghĩ,” ông nói. “Nhưng chúng tôi cần những bộ giải mã riêng lẻ hoạt động thực sự tốt trước khi chúng tôi kết hợp các giác quan khác nhau.”
Bài viết này đã xuất hiện trên báo in với tiêu đề “Lắng nghe tiếng nói bên trong của chúng ta”
chủ đề:
