Komunikacja jest jednym z podstawowych elementów ludzkiego życia, jednak dla osób z zaburzeniami mowy staje się ona ogromnym wyzwaniem. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom naukowców z UCLA, ten problem może wkrótce odejść w zapomnienie. Opracowano nowoczesne urządzenie, które pozwala osobom z dysfunkcjami strun głosowych na odzyskanie możliwości mówienia.
Nowe urządzenie: małe, elastyczne i niezwykle skuteczne
Naukowcy z UCLA stworzyli cienkie, rozciągliwe urządzenie, które można przykleić na skórę szyi w okolicy gardła. Pomimo niewielkich rozmiarów (1,2 cala na każdą stronę i 7 gramów wagi), oferuje ogromne możliwości. Dzięki wykorzystaniu zaawansowanej bioelektroniki i algorytmów uczenia maszynowego, urządzenie jest w stanie przekształcić ruch mięśni krtani w słyszalną mowę z dokładnością na poziomie 95%. Jak działa to rewolucyjne rozwiązanie?
Urządzenie składa się z dwóch głównych komponentów:
Część detekcyjna – przekształca sygnały mięśniowe na analizowalne sygnały elektryczne.
Część wykonawcza – zamienia te sygnały na dźwięki mowy, które użytkownik chce wypowiedzieć.
Każda z tych części zawiera biokompatybilny silikon (PDMS) i warstwę magnetyczną z cewkami indukcyjnymi. Kluczową technologią jest system magnetoelastyczny, który wykrywa zmiany w polu magnetycznym spowodowane ruchami mięśni krtani. Dzięki temu generowane sygnały są precyzyjne, co umożliwia płynne tłumaczenie ruchów na mowę.
Dyktafony w naszej ofercie:
Zastosowanie w rehabilitacji głosu
Zaburzenia głosu mogą dotyczyć osób w każdym wieku, a statystyki wskazują, że około 30% populacji doświadcza ich przynajmniej raz w życiu. Tradycyjne metody, takie jak urządzenia elektro-laryngealne lub zabiegi chirurgiczne, bywają inwazyjne, niewygodne i często wymagają długotrwałej rekonwalescencji. Nowe urządzenie oferuje:
Bezbolesne i bezinwazyjne wsparcie w okresie przed- i pooperacyjnym.
Wsparcie komunikacji dla osób w trakcie terapii.
Profesor Jun Chen, lider zespołu badawczego, podkreśla, że to rozwiązanie może znacząco poprawić jakość życia pacjentów, eliminując niedogodności związane z dotychczasowymi metodami.
Sztuczna inteligencja kluczem do sukcesu
W przeprowadzonych eksperymentach uczestnicy (zdrowe osoby dorosłe) wypowiadali na głos oraz bezdźwięcznie zdania takie jak "Jak się dziś czujesz?" czy "Kocham Cię". Algorytm uczenia maszynowego precyzyjnie analizował sygnały mięśniowe i dopasowywał je do odpowiednich wypowiedzi. Skuteczność przewidywań wyniosła imponujące 94,68%. Kolejnym krokiem badawczym jest rozszerzenie słownictwa, aby urządzenie mogło rozpoznawać więcej fraz i lepiej dostosowywać się do potrzeb użytkowników z zaburzeniami mowy.
Wyzwania i perspektywy na przyszłość
Zespół badawczy z UCLA nie zamierza spocząć na laurach. Pracują nad zwiększeniem funkcjonalności urządzenia oraz testowaniem go na osobach z faktycznymi zaburzeniami mowy. Jeśli badania kliniczne zakończą się sukcesem, urządzenie może stać się powszechnie stosowanym narzędziem w terapii zaburzeń głosu. Nowe urządzenie z powodzeniem może zastąpić również syntezatory mowy, które wykorzystywane są w urządzeniach mobilnych takich jak smartfony i komputerach.
