Közel ötven éve fedezték fel Stephen Hawking betegségét. Az akkor még csupán ígéretes fizikusnak számító 21 éves fiatalembernél az akaratlagosan mozgatható izmokat beidegző idegsejtek pusztulásával járó végzetes betegséget diagnosztizálták. Az ilyen kórban szenvedő beteg lassan, vagy gyorsan, teljesen elveszíti mozgásképességét. Az orvosok 1963-ban mindössze két-három évet adtak Hawkingnak. Tévedtek. Az időközben világhírűvé lett fizikus – ő írta az egyik legnépszerűbb tudományos bestsellert, Az idő rövid története című művet – máig él, de egyre kevésbé képes kommunikálni környezetével. A brit fizikus számára most egy új beszédszintetizátort készítenek: az iBrainnek nevezett szerkezet egy EEG-olvasón alapul, és az elektródák által leolvasott agyhullámokat fordítja beszéddé.

Betegsége miatt Hawking a nyolcvanas évek óta képtelen a hagyományos beszédre. Először az ujjaival vezérelhető beszédszimulátorral kommunikált, ma pedig egy olyan szerkezettel, ami az arcizmai rezdüléseit figyeli infravörös szenzorokkal. Ezeket az izmokat Hawking még képes akaratlagosan mozgatni, de ezenfelül már csak pislogásra és két ujja mozgatására képes. Az eddig használt gépével mind megerőltetőbb a beszéd, olykor egyetlen szót egy perc alatt tud leírni. Félő volt, hogy ha nem találnak valamilyen megoldást arra, hogy Hawking a külvilággal közölni tudja gondolatait, akkor az egyik legzseniálisabb elme hiába működik. Felismerései, ötletei mintha létre sem jönnének.

Tavaly nyáron egy fekete fejpánt került Hawking koponyájára, rajta egy gyufásdoboznyi méretű készülékkel. Az iBrainnek nevezett szerkezetet kifejlesztő csapat vezetője, Philip Low szerint – gondolatait idén májusban az MTI idézte – az iBrain nagy újítása a hasonló megoldásokhoz képest az, hogy a magas frekvenciájú agyhullámokat sokkal biztosabban képes rögzíteni. Ezeket a hullámokat a koponya teszi nehezen érzékelhetővé a műszerek számára. Az iBrain a magas frekvenciák pontosabb olvasásával részletgazdagabb felvételeket készít az agyhullámokról, így az adatokat kielemző szoftvernek könnyebb dolga van az egyes agyhullámminták és a hozzájuk asszociált szavak összepárosításakor.

A készülék egyetlen csatornát használ az agyból érkező elektromos hullámok felfogására. Ezek a hullámok azok, amelyek a különböző tevékenységekkel vagy gondolatokkal együtt változnak, vagy a betegségek kísérő agyi rendellenességekre utalnak. Ezeknek a hullámoknak a kiolvasása azonban igen nehéz feladat, értelmezésükhöz különleges algoritmusra van szükség. A kutatók alapötlete az volt, hogyha a fizikus képes elméjét következetes és megismételhető minták létrehozására használni, akkor egy számítógép lefordíthatja azokat egy betűre, egy szóra vagy egy a gép számára értelmezhető parancsra.

A kutatók tavaly elutaztak Hawkinghoz Cambridge-be, ráadták az iBrain fejpántját, és megkérték: képzelje el, hogy jobb kezével éppen egy gumilabdát markol. A fizikus természetesen nem tudta mozgatni a kezét, de agyának motorikus kérge továbbra is kiadja ezt a parancsot, ezáltal pedig az agyban elektromos hullámok jönnek létre. A Spearsnek elnevezett algoritmus képes volt jelekként felismerni Hawking labdamarkolászó gondolatait, és a négyzethálón „tüskék” sorozataiként jelenítette meg azokat. Ezt követően újabb és újabb kérések fogalmazódtak meg, majd az elektromos hullámokat az újabb mintázatokkal párosították. A kutatók az előzetes eredményeket Hawking kommunikációs képességének jeleként tekintik.

A fizikus más kutatókkal is együttműködött már gondolatainak hatékonyabb megosztása érdekében. Az Index.hu arról írt, hogy az Intel mérnökei nemrégiben készítettek számára egy személyre szabott számítógépet, amely a tudós mimikáját követő infravörös szemüveggel van összeköttetésben, valamint a speciális monitorok mellett kapcsolódik hozzá egy hangszintetizátor és egy webkamera is a Skype használatához. Az Intel olyan új arcfelismerő szoftvert fejlesztett ki ehhez a környezethez, amely képes nyomon követni a véleménynyilvánítást jelző finom változásokat, és segíthet Hawking jobb kommunikációjában. Low azt reméli – erről a napokban a BBC-nek beszélt –, hogy Hawking hamarosan az agyával írhat szavakat.