ผู้ป่วยอัมพาตพูดสื่อสารความคิดได้ ผ่าน “อวตาร” บนคอมพิวเตอร์

“แอนน์” หญิงชาวอเมริกันวัย 47 ปี ซึ่งเป็นอัมพาตอย่างรุนแรงเกือบทั้งตัวหลังล้มป่วยด้วยโรคหลอดเลือดสมอง สามารถเปล่งเสียงพูดสื่อสารกับคนรอบข้าง และแสดงอารมณ์ด้วยสีหน้าแบบต่าง ๆ ได้อีกครั้ง หลังใช้อุปกรณ์แปลงสัญญาณความคิดในสมองของเธอ ให้กลายเป็นการสนทนาผ่านร่างอวตารบนจอคอมพิวเตอร์ได้อย่างรวดเร็วทันใจ

ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย วิทยาเขตซานฟรานซิสโก (UCSF) ของสหรัฐฯ ตีพิมพ์ผลงานการวิจัยข้างต้นลงในวารสาร Nature ฉบับล่าสุด โดยระบุว่านี่เป็นเทคโนโลยีใหม่ซึ่งเป็นความหวังในการยกระดับคุณภาพชีวิตของผู้ป่วยอัมพาต, ผู้ป่วยโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (ALS), และผู้ป่วยโรคเซลล์ประสาทนำคำสั่งเสื่อม (MND)

ในปัจจุบันผู้ป่วยที่ไม่อาจจะเคลื่อนไหวร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่งไม่สามารถจะพูดหรือเคลื่อนไหวกล้ามเนื้อปาก, ลิ้น, กล่องเสียง, และกล้ามเนื้อใบหน้าได้นั้น จะต้องอาศัยเครื่องสังเคราะห์เสียงพูด ที่จับการเคลื่อนไหวของดวงตาหรือการกะพริบตาเพื่อสะกดตัวอักษรเป็นคำพูดออกมา ทำให้การสนทนาในชีวิตประจำวันทำได้ช้ามากและไม่เป็นธรรมชาติ

อย่างไรก็ตาม ทีมนักวิจัยของ UCSF ได้พัฒนาเทคโนโลยีใหม่ ซึ่งสามารถตรวจจับสัญญาณไฟฟ้าในสมองส่วนที่ควบคุมการพูดและการเคลื่อนไหวบนใบหน้าได้ จากนั้นจะใช้อัลกอริทึมของปัญญาประดิษฐ์ (เอไอ) แปลงสัญญาณดังกล่าวให้เป็นร่างอวตารบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ ซึ่งร่างอวตารนี้จะพูดสิ่งที่ผู้ป่วยคิดออกมา โดยใช้เสียงจริงของผู้ป่วยเองที่เคยบันทึกไว้ในอดีตเป็นต้นแบบ ทั้งยังแสดงสีหน้าที่ผู้ป่วยต้องการเช่นยิ้มแย้ม, ขมวดคิ้วนิ่วหน้า, หรือทำตาโตอ้าปากค้างเพื่อแสดงความแปลกใจได้ด้วย

หลังจากที่แอนน์รับการผ่าตัดฝังขั้วไฟฟ้าขนาดเล็ก 253 ชิ้น ลงบนผิวสมองเหนือส่วนที่ควบคุมการพูดแล้ว เมื่อทีมวิจัยเชื่อมต่อขั้วไฟฟ้าเหล่านั้นเข้ากับคอมพิวเตอร์ แอนน์สามารถสื่อสารความคิดภายในหัวสมองออกมาได้ ผ่านร่างอวตารที่พูดและแสดงสีหน้าอย่างฉับไวเป็นธรรมชาติ โดยกระบวนการนี้ต้องอาศัยการฝึกฝนเล็กน้อยในขั้นต้น เพื่อให้เอไอเรียนรู้ที่จะแปลงสัญญาณไฟฟ้าเป็นคำพูดและสีหน้าได้อย่างแม่นยำขึ้นเรื่อย ๆ

ทุกวันนี้แอนน์สามารถพูดสนทนาผ่านร่างอวตารได้ด้วยความเร็ว 78 คำต่อนาที ซึ่งถือว่าเร็วขึ้นมากเมื่อเทียบกับเทคโนโลยีแบบเก่าที่ผู้ป่วยอัมพาตจะพูดสื่อสารได้ช้า ๆ เพียง 14 คำต่อนาที ส่วนคนทั่วไปนั้นพูดสนทนากันในชีวิตประจำวันด้วยความเร็ว 110-150 คำต่อนาที

แต่ถึงกระนั้นก็ตาม เทคโนโลยีนี้ยังคงมีปัญหาเกี่ยวกับเรื่องความถูกต้องแม่นยำอยู่ โดยปัจจุบันยังคงแปลสัญญาณความคิดในสมองของแอนน์ผิดถึง 28% ในการทดสอบให้เธอสื่อสารข้อความกว่า 500 ประโยค

นอกจากเรื่องราวที่น่าทึ่งของแอนน์แล้ว ทีมนักวิทยาศาสตร์อีกคณะหนึ่งจากมหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ดของสหรัฐฯ ยังได้ตีพิมพ์ผลงานการพัฒนาเทคโนโลยีที่คล้ายคลึงกันลงในวารสาร Nature ฉบับเดียวกันด้วย

ในกรณีนี้แพต เบนเนตต์ หญิงชาวอเมริกันวัย 68 ปี ได้ล้มป่วยด้วยโรคเซลล์ประสาทนำคำสั่งเสื่อม (MND) ตั้งแต่ 11 ปีก่อน ทำให้ร่างกายขยับเขยื้อนไม่ได้มากขึ้นเรื่อย ๆ จนกลายเป็นอัมพาตและพูดไม่ได้ในที่สุด

ทีมนักวิจัยของสแตนฟอร์ดใช้เทคนิคการฝังขั้วไฟฟ้าในสมอง และต่อสายเชื่อมไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อแปลงสัญญาณความคิดของผู้ป่วยออกมาเป็นคำพูดเช่นกัน แต่อุปกรณ์นี้ช่วยให้ผู้ป่วยสื่อสารได้เพียง 62 คำต่อนาที ทั้งยังแปลสัญญาณความคิดผิดถึง 1 ใน 10 จากการทดสอบด้วยคำศัพท์ 50 คำ และยังแปลสัญญาณความคิดจากสมองของเบนเนตต์ผิดถึง 1 ใน 4 จากการทดสอบด้วยคำศัพท์ที่เธอใช้บ่อย 125,000 คำ