Khoa học có khả năng biến suy nghĩ thành giọng nói?

Các nhà khoa học đang ngày một tiến gần hơn và gần hơn đến việc có thể dịch những suy nghĩ của các bệnh nhân bị mất lời nói. Công nghệ đã thực hiện được những bước nhảy vọt để bắc cầu qua vết nứt hình thành giữa tâm trí và cơ thể khi một (hoặc cả hai) bị hư hại do bệnh tật.

Những người khuyết tật giờ đây đã được công nghệ trợ giúp đắc lực trong cuộc sống hằng ngày: người khuyết tật tay/chân đã có tay/chân giả thông minh có thể điều khiển bằng suy nghĩ; mắt bionic - con mắt điện tử sinh học cho phép người khiếm thị nhìn thấy trở lại; và ốc tai điện tử có khả năng phục hồi thính lực cho người khiếm thính. Tuy nhiên, việc khôi phục khả năng diễn đạt của người câm là một thách thức độc đáo và hầu hết vẫn nằm trong lĩnh vực khoa học viễn tưởng và giả thuyết về thần giao cách cảm.

Khởi đầu: Máy tính thông minh của nhà khoa học Stephen Hawking

Cho đến khi ông qua đời vào tháng 3/2018, nhà vũ trụ học người Anh Stephen Hawking là một trong những nhà tư tưởng, giáo viên và diễn giả nổi tiếng nhất thế giới. Nhưng trong 30 năm cuối đời, ông không có tiếng nói do mắc phải căn bệnh hiểm nghèo. Kể từ đó, chiếc máy tính thông minh luôn sát cánh bên Hawking, hỗ trợ ông trong việc giao tiếp. Tiếng nói của “Perfect Paul” - một công cụ phát biểu được tổng hợp bằng giọng Mỹ, ban đầu được thiết kế để trả lời điện thoại - trở thành “phát ngôn viên” của Hawking.

Tuy nhiên, chiếc máy tính này chỉ giúp Stephen Hawking nói chuyện, nhưng lại không thể “đọc” được tâm trí của ông. Ông phải sử dụng ngón tay để ra những câu lệnh cho chiếc máy nói.

Stephen Hawking và chiếc máy tính "phát ngôn viên" của ông

Khoa học đang nỗ lực để hiểu được ngôn ngữ của não

Hiện nay, các nhà thần kinh học và kỹ sư tại Đại học Columbia và Northwell Health ở New York đang lập bản đồ ngôn ngữ riêng của bộ não, với hy vọng có thể sớm dịch được những suy nghĩ trong đầu chúng ta.

Các vùng của não giao tiếp với nhau thông qua sự kết hợp các xung điện và các tín hiệu hóa học. Nghe và nói là trung tâm của vùng Broca trong não bộ. Vùng Broca có chức năng tạo tín hiệu ngôn ngữ, còn được gọi là vùng ngôn ngữ. Vùng Wernicke, đảm nhiệm chức năng diễn đạt ngôn ngữ. Nghiên cứu sẽ đi sâu vào 2 vùng này để tìm hiểu cách mà não “trò chuyện”.

Các cộng tác viên tại Đại học Columbia và Northwell Health ở New York hy vọng rằng bằng cách lắng nghe những cuộc đối thoại bên trong não, họ có thể học cách dịch ngôn ngữ điện của não thành những từ mà thế giới bên ngoài sẽ hiểu thông qua giao diện máy tính não. Điều này sẽ thay đổi cuộc sống của các bệnh nhân bị tê liệt do chấn thương, xơ cứng teo cơ một bên (ALS). Hội chứng ALS sau cùng thường tấn công các tế bào thần điều khiển chức năng vận động hoặc các chuyển động liên quan đến hành vi thể chất nói, khiến người bệnh có thể mất khả năng nói. Vì vậy, Tiến sĩ Nima Mesgarani, một giáo sư kỹ thuật điện đang lắng nghe cuộc trò chuyện về não bằng cách sử dụng các dải điện cực cấy ghép, và ghi nhận vào máy tính. Cũng giống như bất kỳ ngôn ngữ nào khác, máy tính của Tiến sĩ Mesgarani cần tiếp tục học hỏi nhiều từ vựng điện của não bộ hơn nữa để có thể hoàn toàn hiểu được ngôn ngữ của não.

Thách thức phía trước

Ngôn ngữ của não sẽ chia thành ngôn ngữ đơn giản và ngôn ngữ phức tạp. Bước đầu tiên, các nhà khoa học đang tìm hiểu ngôn ngữ đơn giản của não bộ. Ngôn ngữ đơn giãn này chính là phản ứng của não trước sự lựa chọn, tương tự như chúng ta nói “không” hoặc “có”. Nói một cách khác, đây chính là hệ nhị phân của ngôn ngữ não bộ.

Tìm hiểu ngôn ngữ đơn giản này có thể sẽ đễ dàng hơn cho các nhà khoa học. Tuy nhiên, ngôn ngữ phức tạp của não hiện vẫn còn cách rất xa tầm với của chúng ta. Những ngôn ngữ phức tạp này đôi khi sẽ bị “khóa” rất sâu trong tâm trí, nơi mà khoa học công nghệ hiện nay vẫn chưa chạm tới được.

Tuy vẫn còn nhiều thách thức và trở ngại, nhưng những thành tựu và nỗ lực ban đầu của các nhà khoa học là rất đáng ghi nhận. Trên con đường chinh phục ngôn ngữ não bộ, những người mắc các hội chứng ALS sẽ có thêm hy vọng một ngày nào đó được diễn đạt hết những suy nghĩ, tâm tư của mình