Энн Джонсон, учительница, тренер по волейболу и мать из города Реджина( Саскачеван), в 2005 г. перенесла инсульт, который лишил ее возможности говорить. 20 лет назад на свадебном приеме Джонсон продемонстрировала свой дар речи, произнося 15- минутные тосты. Однако всего через два года она пережила катастрофический удар, который парализовал ее и лишил способности к устному общению. Однако недавно проведенное новаторское исследование показало значительный прогресс в восстановлении способности говорить у нее и других людей, находящихся в аналогичной ситуации. В ходе исследования, объединившего нейронауку и искусственный интеллект, исследователи вживили в мозг Джонсон электроды, чтобы декодировать ее нервные сигналы при безмолвных попытках произнести предложения. Эти сигналы были преобразованы в письменный и вокализованный язык, что позволило компьютерной машине произносить слова и отображать различные выражения лица. Исследование, опубликованное в журнале" Природа", представляет собой первый случай синтеза слов и выражений лица непосредственно из мозговых сигналов. Джонсон лично выбрал аватара, который был похож на нее, а исследователи использовали ее как основу для разработки голоса аватара. В настоящее время устройство Джонсона подключено к компьютеру, но исследователи активно работают над созданием беспроводных версий. для участия в разговорах в реальном времени с использованием компьютерных репрезентаций, передающих тон, интонацию и эмоции. Исследования в этой области развиваются быстрыми темпами, о чем свидетельствует история Джонсона. Всего два года назад тот же самый специалист опубликовал результаты исследования, в котором показал, как паралингвист по имени Панчоу смог воспроизвести базовые слова с помощью более простого алгоритма имплантации. Сложный искусственный интеллект, использованный в данном исследовании, был обучен распознавать фонемы, которые являются звуковыми единицами, способными образовывать слова, а не отдельные слова. Хотя этот показатель все еще не достигает типичного для разговорной речи уровня в 160 слов в минуту, прогресс весьма примечателен. Изначально исследователи не предполагали использовать аватару в случае Джонсона, но многообещающие результаты подтолкнули их к исследованию более сложных аспектов коммуникации. Они разработали алгоритм, позволяющий кодировать мозговую активность в звуковых формах, эффективно воспроизводящих вокализованную речь. Исследовательская группа сотрудничала с компанией, специализирующейся на лицевой анимации, чтобы запрограммировать аватара на данные о движениях мышц. Джонсон практиковался в создании различных выражений лица, которые фиксировались и передавались аватару. Благодаря этой революционной технологии Джонсон смог общаться такими фразами, как" Ithinkyou и" Что вы думаете о моем искусственном голосе?" с мужем, а также вести беседы на различные темы.

Специалисты утверждают, что беспроводные версии этих коммуникационных систем могут получить федеральное одобрение в течение ближайшего десятилетия. Различные подходы, вероятно, будут оптимизированы для конкретных пациентов. Например, в другом исследовании, опубликованном в журнале Nature, использовались электроды, вживленные глубже в мозг для обнаружения индивидуальной активности нейронов. Этот подход позволил добиться кодирования 62 слов в минуту у участника, страдавшего от гипотрофического латерального склероза( ALS). Хотя ни один из подходов не был полностью точным, а ошибки кодирования встречались примерно в 25% случаев, оба исследования продемонстрировали значительный потенциал. Участники были в целом способны интерпретировать выражения лиц, передаваемые с помощью аватара, хотя интерпретация произносимых слов оказалась более сложной. Исследователи активно работают над повышением точности распознавания слов путем разработки алгоритмов предсказания. Важно отметить, что эти системы не читают мысли людей. Они полагаются на интерпретацию нейронных сигналов, чтобы предсказать и сгенерировать речь, подобно тому, как бейсбольный мяч интерпретирует движения питчера, чтобы предвидеть ошибки. Однако исследователи признают, что возможность чтения мыслей существует в будущем, что вызовет проблемы этического и личного характера. Джонсон решил принять участие в этом новаторском исследовании и обратился к доктору Эдварду Чангу после того, как прочитал статью о работе команды. Несмотря на то, что Джонсон жила далеко от хижины в Сан- Франциско, ее упорство окупилось, и она смогла присоединиться к учебе. Ее решительность всегда была определяющей чертой характера, что видно из ее личной жизни и профессиональной деятельности. Даже после инсульта она искала возможности, посещая курсы консультирования в Интернете, чтобы помочь людям, пережившим травму. Способность Джонсон к общению была сильно ограничена после инсульта, она полагалась на вспомогательные системы, такие как отражающие очки для выделения букв и слов на экране компьютера. Однако с помощью этих технологий она смогла обрести некоторые выразительные способности и почувствовать новое чувство цели. Исследования продолжаются, расширяя границы, предоставляя возможность таким людям, как Джонсон, восстановить свою способность к общению. Однако потребности каждого пациента должны тщательно учитываться, и необходимы дальнейшие исследования, чтобы оптимизировать эти подходы для долгосрочного использования. Главное- восстановить чувство идентичности и дать возможность людям снова вступать в содержательные беседы.