Một nhóm nhà khoa học tại California (Mỹ) vừa công bố bước tiến đột phá trong lĩnh vực giao tiếp thần kinh với thiết bị cấy ghép não có khả năng giải mã suy nghĩ và chuyển đổi thành giọng nói gần như ngay lập tức. Công nghệ này hứa hẹn mang lại hy vọng cho những bệnh nhân bị liệt hoặc mất khả năng nói do chấn thương hay đột quỵ.

Theo nghiên cứu đăng trên tạp chí Nature Neuroscience, các nhà khoa học đã thử nghiệm thành công thiết bị này với Ann, một bệnh nhân 47 tuổi bị liệt tứ chi và mất khả năng nói trong suốt 18 năm qua sau một cơn đột quỵ. Nhờ công nghệ mới, Ann có thể giao tiếp trở lại thông qua một hệ thống máy tính xử lý tín hiệu não bộ.

Các nhà nghiên cứu kết nối bộ phận cấy ghép não của Ann với máy tính tổng hợp giọng nói.

Trước đây, các hệ thống giao tiếp não - máy tính (BCI) có độ trễ khoảng 8 giây giữa suy nghĩ và lời nói được phát ra, gây gián đoạn hội thoại. Tuy nhiên, công nghệ mới đã cải thiện tốc độ xử lý đáng kể, giúp rút ngắn thời gian xuống chỉ còn 80 mili giây - tương đương một nửa âm tiết.

Giáo sư Gopala Anumanchipalli thuộc Đại học California, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: "Chúng tôi đã có thể chuyển đổi tín hiệu não của bệnh nhân thành giọng nói cá nhân hóa trong thời gian thực, chỉ trong vòng 1 giây sau khi cô ấy có ý định nói".

Hệ thống này hoạt động dựa trên một loạt điện cực cấy trên vùng não kiểm soát ngôn ngữ. Khi bệnh nhân suy nghĩ về một câu nói, các điện cực sẽ thu thập tín hiệu thần kinh và truyền đến mô hình trí tuệ nhân tạo (AI). AI sau đó giải mã tín hiệu này và chuyển thành các đơn vị âm thanh, tạo thành câu hoàn chỉnh với giọng nói được phục dựng từ những đoạn ghi âm trước khi bệnh nhân mất khả năng nói.

"Hệ thống này không chờ đến khi hoàn thành cả câu mới xử lý, mà liên tục dịch từng phần nhỏ của lời nói, giống như các công nghệ nhận diện giọng nói thời gian thực hiện nay", ông Anumanchipalli giải thích.

Thành tựu này nhận được sự quan tâm lớn từ giới khoa học. Giáo sư Patrick Degenaar, chuyên gia thần kinh học tại Đại học Newcastle (Anh), đánh giá đây là "bước tiến quan trọng trong lĩnh vực giao tiếp thần kinh, mở ra tiềm năng to lớn cho các bệnh nhân mất giọng nói".

Đáng chú ý, công nghệ này sử dụng hệ thống điện cực không xâm lấn quá sâu vào não, giúp giảm thiểu rủi ro so với các phương pháp cấy ghép khác. Việc cấy ghép điện cực hiện là một quy trình phổ biến trong điều trị bệnh động kinh, tạo tiền đề để công nghệ này có thể được triển khai rộng rãi trong tương lai.

Ann chia sẻ niềm vui khi "được nghe lại giọng nói của chính mình" sau gần hai thập kỷ câm lặng. "Tôi rất háo hức với khả năng có thể trò chuyện lại với mọi người mà không cần dùng đến bảng chữ cái hay máy tính đánh chữ", cô bày tỏ.

Dù đạt được kết quả đáng khích lệ, công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn thử nghiệm và cần tiếp tục cải tiến trước khi ứng dụng rộng rãi. Hiện tại, hệ thống mới chỉ nhận diện khoảng 1.024 từ, con số còn hạn chế so với ngôn ngữ tự nhiên.

Theo ông Anumanchipalli, với sự đầu tư tài chính hợp lý, công nghệ này có thể được đưa vào sử dụng thực tế trong vòng 5-10 năm tới, mang lại tiếng nói và khả năng giao tiếp cho hàng triệu người trên thế giới.