​

Gia đình ông Casey Harrell cực kỳ xúc động vì cuối cùng cũng có thể nghe lại giọng nói của ông nhờ một phiên bản kỹ thuật số đọc to những suy nghĩ của ông.

Người đàn ông này mắc chứng xơ cứng teo cơ một bên (ALS) ở giai đoạn tiến triển, khiến lời nói tự nhiên của ông trở nên rất khó hiểu đối với người khác.

Gần hai năm qua, não của người đàn ông 47 tuổi này đã được kết nối với một bộ giải mã não-thành-văn bản hoạt động liên tục, sử dụng một thiết bị thần kinh học thử nghiệm.

Giao diện tiên tiến này đã giúp Harrell diễn đạt hơn 183.000 câu và gần 2 triệu từ.

Công nghệ mang tính tương lai này đòi hỏi phải phẫu thuật cấy ghép vào một vùng não cụ thể. Các mảng điện cực được đặt tại đó có thể phát hiện hoạt động thần kinh khi ai đó cố gắng nói, ngay cả khi người đó không cử động miệng.

Dữ liệu này sau đó được bộ giải mã giọng nói bên ngoài tự động nhận diện và hiển thị trên màn hình máy tính theo thời gian thực.

Harrell điều khiển màn hình bằng ánh mắt. Sự tập trung của ông được thể hiện bằng một “con trỏ” hình tròn màu trắng, và ông có thể “nhấp chuột” chỉ bằng ý nghĩ.

Mỗi sáng, việc kết nối thiết bị mất một chút thời gian, với sự hỗ trợ của người chăm sóc, nhưng khi được gắn trên xe đẩy di động, bộ giải mã có thể theo Harrell suốt cả ngày.

Nhờ đó, ông có thể tự mình gửi email, nhắn tin, lướt web và duy trì công việc toàn thời gian, bất chấp tình trạng bệnh.

Có lẽ quan trọng nhất, ông có thể giao tiếp với những người thân yêu. Giọng nói kỹ thuật số phát ra suy nghĩ của ông được thiết kế để giống với giọng nói trước khi mắc ALS của Harrell.

Harrell chia sẻ qua hệ thống: “Thật ngọt ngào khi có thể nhìn vào mắt vợ tôi khi cô ấy nghe thấy giọng nói của tôi và gợi lại một ký ức đẹp, cũng như giải thích cho con gái tôi – người không còn nhớ gì về thời tôi còn nói chuyện với họ – và nhắc họ nhớ về giọng nói của tôi ngày trước.”

Kết quả này đã thay đổi hoàn toàn cuộc sống của ông, và chúng ta biết điều đó vì chính Harrell đã nói như vậy. Harrell giải thích qua văn bản rằng công nghệ này giúp ông “làm được rất nhiều điều và giữ được sự gắn kết với cuộc sống của mình như một con người.”

Câu chuyện của ông khiến các nhà khoa học hy vọng rằng những thiết bị thử nghiệm này thực sự có thể hoạt động hiệu quả trong thế giới rộng lớn và về lâu dài.

“Trong nhiều năm, các giao diện não-máy tính (BCI) chỉ là thiết bị minh chứng ý tưởng tồn tại trong các phòng thí nghiệm nghiên cứu được kiểm soát nghiêm ngặt.” bác sĩ phẫu thuật thần kinh David Brandman, đồng tác giả cao cấp của nghiên cứu tại Đại học California, Davis (UCD), cho biết.

Brandman khẳng định kết quả nghiên cứu của mình sau 2 năm thí nghiệm: “Nghiên cứu này cho thấy chúng ta có thể đã vượt qua một ngưỡng mới khi trao quyền cho một người bị liệt có thể nói chuyện theo cách của riêng mình.”

Ông Harrell đang tiếp tục tham gia thử nghiệm lâm sàng giai đoạn đầu mang tên BrainGate 2 do Brandman và nhóm của ông thực hiện tại Mỹ.

Nghiên cứu sơ bộ này nhằm đánh giá độ an toàn và khả năng ứng dụng của giao diện não-máy tính mới ở những người bị liệt tứ chi, gặp khó khăn nghiêm trọng về ngôn ngữ hoặc không thể sử dụng tay.

Công nghệ này được phát triển tại UCD, phối hợp với các chuyên gia từ Đại học Brown và Viện Khoa học Thần kinh Mass General Brigham.

Ban đầu, Harrell chỉ có thể sử dụng hệ thống với sự hỗ trợ của các nhà nghiên cứu. Nhưng hiện nay, sau một số điều chỉnh quan trọng, ông gần như có thể sử dụng hoàn toàn độc lập tại nhà.

Theo các nhà nghiên cứu tại UCD, những người có mức độ đầu tư khác nhau vào công nghệ này, Harrell đã tích lũy được bộ dữ liệu ghi nhận hoạt động não lớn nhất trong thử nghiệm cho đến nay.

Trong hơn 400 ngày, ông đã luyện tập sử dụng thiết bị, tổng cộng hơn 3.800 giờ. Tốc độ giao tiếp trung bình của Harrell là khoảng 56 từ mỗi phút, nhanh hơn nhiều so với khi ông mới bắt đầu chuyển ý nghĩ thành văn bản vào năm 2023.

“Casey có thể sử dụng hệ thống để truyền đạt suy nghĩ của mình, không chỉ khi chúng tôi có mặt trong môi trường kiểm soát, mà bất cứ khi nào ông muốn. Đôi khi, ông ấy sử dụng liên tục hơn 12 tiếng đồng hồ” - Nicholas Card, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại Phòng thí nghiệm Thiết bị thần kinh học UC Davis, cho biết.

Đáng chú ý, Harrell cũng kiểm soát được sự im lặng của mình. Ông có thể bật chế độ “riêng tư” nếu muốn giữ một số suy nghĩ cho riêng mình. Chỉ những dữ liệu từ các phiên không bật chế độ “riêng tư” mới được lưu lại và sử dụng để huấn luyện các mô hình giải mã giọng nói trong tương lai.

Khi ông nói qua hệ thống, chương trình cho kết quả đúng hoặc gần đúng khoảng 92% thời gian, theo báo cáo của Harrell dựa trên kết quả vừa được công bố.

Sự độc lập mà công nghệ này mang lại cho Harrell đã thay đổi cuộc sống của ông, tương tự như trải nghiệm gần đây của những người khác với công nghệ giao diện não-máy tính.

Các nhà nghiên cứu hy vọng trải nghiệm của Harrell và 26 người tham gia khác hiện đang trong thử nghiệm lâm sàng sẽ giúp họ hoàn thiện công nghệ cho những người dùng trong tương lai.

Nghiên cứu đã được công bố chi tiết trên tạp chí Nature Medicine.