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Sep 27, 2023

L’intelligenza artificiale avvicina i ricercatori al ripristino della parola nelle persone affette da paralisi

Con un berretto dei Toronto Blue Jays in testa, William Johnson si rivolge a sua moglie Ann e le chiede cosa pensa della squadra di baseball. "Tutto è possibile", risponde Ann, 48 anni, che vive a Regina. Suo

Con un berretto dei Toronto Blue Jays in testa, William Johnson si rivolge a sua moglie Ann e le chiede cosa pensa della squadra di baseball.

"Tutto è possibile", risponde Ann, 48 anni, che vive a Regina.

Suo marito risponde scherzando dicendo che sembra che non abbia molta fiducia in loro.

A questo punto, Ann ridacchia, fa una pausa e dice: "Hai ragione su questo".

È la prima conversazione che la coppia ha avuto in 18 anni con la voce di Ann, registrata come parte di uno studio clinico in California a cui Ann sta prendendo parte.

Quando aveva 30 anni, Ann ebbe un ictus al tronco cerebrale che la lasciò incapace di parlare. Le è stata diagnosticata la sindrome bloccata, il che significa che non può parlare e ha movimenti limitati.

Da allora, le conversazioni semplici potrebbero durare diversi minuti, poiché Ann si affida a dispositivi che le richiedono di pronunciare ogni parola con i movimenti degli occhi.

Ma i nuovi progressi scientifici mostrano come l’intelligenza artificiale (AI) stia rendendo più facile per le persone con lesioni cerebrali avere conversazioni più fluide, come quella che Ann ha avuto con suo marito sui Blue Jays.

La ricerca pubblicata sulla rivista Nature Wednesday mostra come le frasi che Ann sta pensando possano poi essere pronunciate, con la sua stessa voce, da un avatar online. Anche se sono lontani anni dall’applicazione commerciale, i ricercatori e altri lo considerano uno sviluppo significativo nel formare parole rapidamente – e ad alta voce – interpretando i segnali cerebrali.

"Si tratta di un progresso davvero, davvero grande", ha affermato Margaret Seaton, coordinatrice della ricerca clinica presso l'Università della California a San Francisco (UCSF), che ha lavorato allo studio.

"[Ann] ha descritto come estremamente emozionante sentire la propria voce dopo oltre 18 anni senza averla."

Martedì, durante una conferenza stampa online, il ricercatore principale dello studio, Edward Chang, ha affermato che "la perdita della parola dopo un infortunio è devastante".

"Il discorso non riguarda solo la comunicazione delle parole, ma anche chi siamo, la nostra voce e le nostre espressioni fanno parte della nostra identità", ha affermato Chang, che è anche professore di chirurgia neurologica presso il Weill Institute for Neurosciences dell'UCSF.

Per molti canadesi, questo tipo di paralisi che li rende incapaci di parlare può derivare da una lesione cerebrale causata da un incidente o da un ictus, o anche da una diagnosi come la sclerosi laterale amiotrofica (SLA).

La capacità dei ricercatori di convertire i segnali cerebrali in parole non è una novità, ma la velocità alla quale la tecnologia opera e il fatto che le parole vengano pronunciate da un avatar virtuale è ciò che rende questo ultimo studio significativo nel campo, dicono gli esperti.

Il neurologo del Sunnybrook Hospital e direttore della più grande clinica canadese per la SLA, il dottor Lorne Zinman, afferma che i dispositivi utilizzati in questa ricerca rappresentano una "innovazione incredibile".

"La maggior parte dei pazienti affetti da SLA svilupperà difficoltà di linguaggio e molti perderanno la capacità di parlare", ha affermato Zinman.

"Lo sviluppo di nuove tecnologie che consentano loro di comunicare può avere un impatto notevole sul miglioramento della loro qualità di vita".

Circa due anni fa, Chang e il suo team dell’UCSF hanno dimostrato come gli elettrodi impiantati nel cervello di una persona possano transcodificare l’attività neurale in parole scritte su uno schermo.

All'epoca, la tecnologia era in grado di registrare solo circa 15 parole al minuto, ma l'ultima ricerca del gruppo mostra come i progressi abbiano reso possibile la registrazione di 78 parole al minuto.

In media, una persona media parla dalle 150 alle 200 parole al minuto, quindi, anche se non è ancora alla pari con un discorso normale, i ricercatori affermano che si stanno avvicinando al ripristino di un flusso naturale.

"Crediamo che questi risultati siano importanti, perché aprono le porte a nuove applicazioni in cui le persone con paralisi avranno interazioni personalizzate con la loro famiglia e i loro amici", ha affermato Chang.

Con questo particolare studio, Chang e il suo team hanno impiantato un foglio di 253 elettrodi sulla superficie del cervello di Ann su aree note per essere cruciali per la produzione del linguaggio.