Un uomo diventato muto dopo un ictus ora “parla” in 2 lingue grazie all’intelligenza artificiale
Non era mai accaduto: per la prima volta un impianto cerebrale ha permesso a una persona bilingue, non più in grado di articolare parole, di comunicare in inglese e spagnolo: è stato possibile grazie a un sistema di intelligenza artificiale (IA) collegato all'impianto cerebrale in grado di decodificare, in tempo reale, ciò che l'individuo sta tentando di dire di volta in volta usando una delle due lingue. Pubblicato su Nature Biomedical Engineering, il lavoro è il risultato di un gruppo di ricercatori dell'Università di San Francisco e rappresenta un contributo importante per il campo emergente delle neuroprotesi per il ripristino della parola.
Il protagonista dello studio, soprannominato Pancho, ha avuto un ictus all'età di 20 anni che ha paralizzato parte del suo corpo, compreso il tratto vocale. Conseguentemente Pancho può emettere gemiti e altri suoni, ma non è più in grado di articolare delle frasi comprensibili. Negli anni, l'uomo ha collaborato con Edward Chang, il neurochirurgo coordinatore dello studio, per valutare gli effetti a lungo termine dell'ictus cerebrale. Nel 2021, il team di Chang ha impiantato chirurgicamente elettrodi nella corteccia cerebrale di Pancho per registrarne l'attività neurale, che è stata tradotta in parole su un computer. La prima frase di Pancho è stata interpretata in inglese.
Ma Pancho è un madrelingua spagnolo che ha imparato l'inglese solo dopo l'ictus. Per questo il team di ricerca ha voluto aiutare Pancho a recuperare la parola anche nella sua madre lingua. Per raggiungere questo scopo, i ricercatori hanno sviluppato un sistema di intelligenza artificiale, con un modulo spagnolo e uno inglese, per decifrare il discorso bilingue di Pancho. Questo sforzo, guidato da Alexander Silva, primo autore dello studio, ha coinvolto l'addestramento del sistema di intelligenza artificiale mentre Pancho tentava di pronunciare quasi 200 parole. I suoi sforzi per formare ogni parola hanno creato un modello neurale distinto che è stato registrato dagli elettrodi. Gli autori hanno poi applicato il loro sistema di IA mentre Pancho cercava di dire delle frasi ad alta voce.
L'intelligenza artificiale, sulla base di una sorta di analisi di probabilità delle parole che si susseguono nella frase, tenta di individuare le parole dette e capire la lingua, costruendo poi una frase. Il risultato finale produce due frasi — una in inglese e una in spagnolo — ma Pancho vede sul video comparire solo la frase proposta dall'IA con il punteggio di probabilità totale più alto. I due moduli dell'IA sono stati in grado di distinguere tra inglese e spagnolo con un'accuratezza dell'88%, sulla base della prima parola che Pancho ha cercato di pronunciare e hanno decodificato la frase corretta con un'accuratezza del 75%. I risultati hanno rivelato aspetti inaspettati dell'elaborazione del linguaggio nel cervello. Studi precedenti hanno suggerito che lingue diverse attivano parti distinte del cervello.
