Přečetli jsme v mozku ptáka, jaké písně chce zpívat

TLDR: Mozkové implantáty dosáhly dostatečné přesnosti pro převod komplexních tonů zpěvu do dat!. Studie tuna.

Cesta do nitra pěvcova hrdla

Tým výzkumníků úspěšně přečetl aktivitu uvnitř ptačího mozečku tak, že z ní úspěšně odhalil, jaké písně chtějí pěvci pět! Podařilo se tak poprvé reprodukovat složité vokály zpěvného ptáka s přesností na výšku, hlasitost a barvu originálního popěvku. Spíše než vynález pro překlad zvířecí řeči z Arabely ale z podobného výzkumu očekávejte nové možnosti, jak rozmluvit lidi s nějakým druhem postižení

O implantátech, které čtou mozkovou aktivitu, nepíšu úplně poprvý. Hodně haló se v poslední době v tomto ohledu dělá kolem Neuralinku. A pokrok v přetlumočení mozkové aktivity třeba do robotických končetin je znát! Pomáhá mu ale i skutečnost, že k tomuto výzkumu lze využít jiné primáty v roli zvířecích modelů.

Jenže u řeči nic takového nemáme – a absence jiných zvířátek, které by byly schopné komplexnější řeči, jaksi brzdí vývoj implantátů i pro lidi. Ledaže bychom našli živočicha, který je komplexnějšího jazyka schopný, a otestovali to vše na něm…

Ptačí zpěv samozřejmě není tak komplexní jako lidská řeč, ale v přírodě jde o nejlepší dostupná analog. S lidským jazykem ptáčci sdílejí množinu podobností – zejména důraz na to, jak rozná výška, tón a hlasitost můžou značně změnit sémantický význam sdělení. Biomechanika produkce ptačího zpěvu navíc vykazuje podobnost s biomechanikou člověka a některých nehumánních primátů.

Tým Ezequiela M. Arneoda z New York University se proto jal otestovat, zdali jsou naše udělátka tak citlivá, aby ptačí mozkové signály překovala v popěvky…

Je jim do zpěvu!

A výsledky nejsou špatné! Vědátorům se podařilo skrze dnes již tradiční zavedení mikroimplantátů (což bude složité u lidí, pokud se Neuralink nestane módním trendem) a strojové učení vytvořit vokální syntetizátor ptačího zpěvu. Data, která naznamenali, mohli pak srovnat s tím, co vycházelo ptákům z hrdla.

Zdroj: Československá televize, Goodimprov, vlastní
Zdroj: Československá televize, Goodimprov, vlastní

Možná se teď někteří čtenáři, co tyhle kyberpunkové trendy sledují déle, ptají, co je nového? Něco podobného jsme totiž už dříve dosáhli i u lidí. Implantáty byly též zavedeny v premotorickém jádru, což potenciálně umíme u lidí, ale jde stále o… diskutabilní praktiku. A taktéž strojové učení bylo naučeno u každého ptáčka zvlášť. Stále se tedy nezdá, že bychom našli „univerzální jazyk“ mozkové aktivity a to, jak koresponduje s vyluzovanými zvuky. Což je něco, co možná ani nikdy nenajdeme – ale dost by to usnadnilo klinickou praxi.

Práce ale především slouží jako konceptuální důkaz toho, že lze přímo syntetizovat zvuky z právě probíhající nervové aktivity! Není třeba čekat na vyhodnocení dat, ale interakce mezi člověk (či ptákem) a strojem může být okamžitá, aniž by to znamenalo horší kvalitu výsledného zvuku.

A to je rozhodně něco povzbudivého pro každého, kdo nemá při mluvení rád lagy

Zdroj: Arneodo et al.

Kontroverze teprve započne

Cílem výzkumu je tedy o pár promile pošoupnout praktické možnosti tlumočení lidské řeči, ale je asi nasnadě, že již nyní jsou podobné práce notně kontroverzní. Etické otázky si ale necháme na jindy, protože jsou daleko validnější třeba pro debatu kolem Neuralinku, než pro debatu pro čistě experimentální práce.

A pokud by vás zajímalo, jak spí vědci, co takový výzkum dělají… Pak obecně platí, že vědci toho stejně moc nenaspí

Osobně se mi ale líbí studie kvůli zcela jiné možnosti, než jakou prezentují autoři, a jakou se vracíme k Arabelovskému memíčku. A to možnosti lépe porozumět světu zvířat. Ne nutně jeho řeči, i když k tomu se taky třeba jednou dostaneme – prakticky celý výzkum toho, co jiné druhy než člověk dělají, ale vychází čistě z pozorování jejich činnosti. Do hlavy jim začínáme vidět až teprve nyní!

Jednou, až budou podobné implantáty dokonale bezpečné, můžeme skutečně poznat odpověď na to, co ze světa „němé“ tváře skutečně vnímají, a co na to „říkají“. Teď už zbývá jen přemýšlet, jestli se nám odpověď bude líbit.

[Ladislav Loukota]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je vedatororg@seznam.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama