Un'interfaccia cervello-macchina all'avanguardia creata dai neuroscienziati della UC San Francisco può generare un discorso ‘sintetico’ che suona naturale utilizzando l'attività cerebrale per controllare un tratto vocale virtuale – una simulazione computerizzata anatomicamente dettagliata che include labbra, mascella, lingua, e laringe. Vediamo come questo dispositivo riesce a tradurre in parole l’attività cerebrale, e quindi i nostri pensieri.

Lo studio. Per riuscire a realizzare questo dispositivo, gli esperti hanno chiesto la partecipazione di cinque persone a cui sono stati impiantati temporaneamente alcuni elettrodi nel cervello e a cui è stato chiesto di leggere a voce alta alcune frasi per poter registrare l’attività delle varie aree del cervello coinvolte nel linguaggio. Basandosi sulle registrazioni audio delle voci dei partecipanti, i ricercatori hanno usato principi linguistici per decodificare i movimenti del tratto vocale necessari a produrre quei suoni: quindi quando premevano le labbra, contraevano le corde vocali, spostavano la punta della lingua sul palato e così via. Così facendo, gli esperti sono riusciti a creare un tratto vocale virtuale realistico per ogni partecipante che poteva essere controllato dalla loro attività cerebrale: il dispositivo è dunque composto da un decodificatore che trasforma i pattern delle attività cerebrale prodotta durante il parlato in movimenti del tratto vocale virtuale e un sintetizzatore che converte questi movimenti del tratto vocale in un'approssimazione sintetica della voce del partecipante.

A cosa serve il dispositivo. Ictus, trauma cranici e malattie neurodegenerative come il morbo di Parkinson, la sclerosi multipla e la sclerosi laterale amiotrofica (SLA, o malattia di Lou Gehrig) spesso comportano una perdita irreversibile della capacità di parlare, alcune persone con gravi disabilità del linguaggio imparano a scrivere i loro pensieri lettera per lettera usando dispositivi di assistenza che monitorano movimenti oculari o facciali molto piccoli, tuttavia, si tratta di una tecnica molto laboriosa, soggetta a errori e lenta: grazie al nuovo dispositivo, per ora testato solo su persone sane, potrebbe rappresentare una soluzione efficace per tutti i pazienti che hanno perso la capacità di parlare.

Lo studio, intitolato “Speech synthesis from neural decoding of spoken sentences”, è stato pubblicato su Nature.