Udar mózgu jest jedną z głównych przyczyn długotrwałej niepełnosprawności neurologicznej na świecie. U znacznej części pacjentów prowadzi on do zaburzeń mowy, które w istotny sposób ograniczają samodzielność, relacje społeczne i jakość życia. Nowe, nieinwazyjne rozwiązanie opracowane przez naukowców z Uniwersytet Cambridge może zmienić sposób rehabilitacji tych chorych. Przenośne urządzenie „Revoice” wykorzystuje czujniki i sztuczną inteligencję, aby umożliwić osobom po udarze odzyskanie naturalnej, płynnej komunikacji – bez konieczności stosowania implantów mózgowych.
Z tego artykułu dowiesz się…
- czym jest urządzenie Revoice i jak działa,
- dlaczego dyzartria po udarze stanowi tak duże wyzwanie kliniczne i społeczne,
- w jaki sposób sztuczna inteligencja i czujniki fizjologiczne wspierają odzyskiwanie mowy,
- jakie wyniki przyniosły pierwsze badania i jakie są kolejne kroki rozwoju technologii.
Zaburzenia mowy po udarze – skala problemu
Szacuje się, że u około połowy pacjentów po udarze rozwija się dyzartria, często współistniejąca z afazją. Dyzartria jest zaburzeniem o podłożu fizycznym, wynikającym z osłabienia mięśni twarzy, ust oraz strun głosowych. Objawia się ona m.in. niewyraźną, spowolnioną mową, trudnością w budowaniu pełnych zdań oraz ograniczoną płynnością wypowiedzi.
Jak podkreślają klinicyści, problem ten ma nie tylko wymiar medyczny, lecz także psychologiczny i społeczny. Pacjenci często zachowują pełną świadomość tego, co chcą powiedzieć, ale nie są w stanie przekazać tego w sposób zrozumiały dla otoczenia.
„To niezwykle frustrujące doświadczenie” – głos badaczy
Kierujący projektem prof. Luigi Occhipinti z Wydziału Inżynierii Uniwersytetu Cambridge wyjaśnia:
Kiedy ludzie cierpią na dyzartrię po udarze, może to być dla nich niezwykle frustrujące, ponieważ wiedzą dokładnie, co chcą powiedzieć, ale fizycznie trudno im to powiedzieć, ponieważ sygnały między ich mózgiem a gardłem zostały zakłócone przez udar. Dodaje również: Ta frustracja może być głęboka, nie tylko dla pacjentów, ale także dla ich opiekunów i rodzin.
Właśnie ta luka między zachowaną intencją komunikacyjną, a ograniczoną zdolnością artykulacji stała się punktem wyjścia do opracowania nowego rozwiązania.
Jak działa urządzenie Revoice
Revoice to miękki, elastyczny i zmywalny naszyjnik, który użytkownik nosi na szyi. Urządzenie rejestruje dwa kluczowe typy sygnałów fizjologicznych:
- delikatne wibracje mięśni gardła, związane z próbą artykulacji mowy,
- sygnały tętna, które dostarczają informacji o stanie emocjonalnym użytkownika.
Zebrane dane są następnie przetwarzane przez dwa współpracujące ze sobą systemy sztucznej inteligencji. Pierwszy agent AI rekonstruuje słowa i krótkie frazy na podstawie fragmentarycznych, często bezgłośnych prób mówienia. Drugi analizuje kontekst – w tym emocje, porę dnia czy warunki otoczenia – i przekształca te fragmenty w pełne, spójne i ekspresywne zdania.
Rola sztucznej inteligencji i modeli językowych
Istotnym elementem systemu Revoice jest zastosowanie lekkiego, wbudowanego modelu językowego (LLM). Dzięki temu urządzenie może przewidywać całe zdania na podstawie kilku wypowiedzianych słów, przy jednoczesnym niskim zużyciu energii. W praktyce oznacza to, że pacjent nie musi literować słów ani korzystać z powolnych interfejsów opartych na ruchu gałek ocznych. W jednym z zaprezentowanych przykładów krótka fraza „Idziemy do szpitala” została rozbudowana do zdania:
Chociaż robi się trochę późno, nadal czuję się niekomfortowo. Czy możemy już iść do szpitala?
System uwzględnił przy tym sygnały emocjonalne, takie jak podwyższone tętno, wskazujące na frustrację, oraz kontekst nocnej pory.
Wyniki wstępnych badań
W niewielkim badaniu pilotażowym z udziałem pięciu pacjentów z dyzartrią po udarze oraz 10 zdrowych osób z grupy kontrolnej urządzenie Revoice osiągnęło bardzo dobre parametry techniczne.
- Wskaźnik błędów słownych wyniósł 4,2%,
- Wskaźnik błędów zdaniowych – zaledwie 2,9%.
Co istotne, uczestnicy badania zgłosili 55-procentowy wzrost zadowolenia z komunikacji, co sugeruje, że rozwiązanie to może realnie poprawiać codzienne funkcjonowanie pacjentów.
Revoice a obecne metody rehabilitacji mowy
Standardową formą terapii dyzartrii pozostaje logopedia, oparta głównie na ćwiczeniach powtarzania słów i fraz. Proces ten trwa zwykle od kilku miesięcy do roku, a u części pacjentów – dłużej. Jak zauważa prof. Occhipinti:
Po pewnym czasie pacjenci zazwyczaj potrafią wykonywać powtarzalne ćwiczenia, ale często mają trudności z odpowiadaniem na pytania otwarte i prowadzeniem codziennych rozmów.
W przeciwieństwie do inwazyjnych implantów mózgowych, Revoice zostało zaprojektowane jako rozwiązanie tymczasowe i wspierające, które może towarzyszyć pacjentowi w procesie powrotu do mowy, bez ingerencji chirurgicznej.
Potencjalne zastosowania i dalsze badania
Wyniki badań, opublikowane w Nature Communications, wskazują, że technologia Revoice może znaleźć zastosowanie nie tylko u pacjentów po udarze, lecz także u osób z innymi chorobami neurologicznymi, takimi jak choroba Parkinsona czy stwardnienie zanikowe boczne.
Naukowcy planują obecnie badanie kliniczne w Cambridge z udziałem pacjentów z dyzartrią, dla których język angielski jest językiem ojczystym. W przyszłości system ma obsługiwać wiele języków, rozpoznawać szerszy zakres stanów emocjonalnych oraz działać w pełni autonomicznie w warunkach codziennego użytkowania.
Revoice stanowi obiecujący przykład tego, jak połączenie ultraczułych czujników i sztucznej inteligencji może realnie wspierać rehabilitację neurologiczną. Choć przed powszechnym wdrożeniem konieczne są szeroko zakrojone badania kliniczne, już dziś widać potencjał tej technologii w przywracaniu pacjentom jednego z najważniejszych aspektów samodzielności – zdolności do komunikacji. Jak podsumowuje prof. Occhipinti:
Chodzi o przywrócenie ludziom niezależności. Komunikacja jest podstawą godności i powrotu do zdrowia.
Główne wnioski
- Revoice to nieinwazyjne, przenośne urządzenie noszone na szyi, które umożliwia pacjentom po udarze płynną komunikację bez konieczności stosowania implantów mózgowych.
- System łączy ultraczułe czujniki i dwa współpracujące modele AI, rekonstruując słowa, emocje i kontekst w czasie rzeczywistym.
- W badaniu pilotażowym wskaźnik błędów słownych wyniósł 4,2%, a zdaniowych 2,9%, a użytkownicy zgłosili 55% wzrost satysfakcji z komunikacji.
- Technologia ma potencjał zastosowania także w innych chorobach neurologicznych, takich jak choroba Parkinsona czy stwardnienie zanikowe boczne, jednak wymaga dalszych badań klinicznych.
Źródła:
- University of Cambridge
- https://www.nature.com/articles/s41467-025-68228-9
