Tái tạo khả năng nói và nghe cho người bị thương tật

Tại một phòng thí nghiệm nhỏ ở Viện Tai - Mắt Massachusetts của Mỹ, giáo sư Robert Hillman cho cài một thiết bị điện tử nhỏ vào cổ, lấy hơi rồi bắt đầu phát âm vài chữ: “Một, hai, ba, bốn, năm”. Những âm phát ra này được khuếch đại từ một micro nhỏ có giọng the thé như tiếng nói phát ra từ các robot trong các bộ phim khoa học giả tưởng vào thập niên 60 của thế kỷ XX. Thế nhưng đây chính là cách mà hàng chục ngàn, thậm chí hàng trăm ngàn người có thể khôi phục lại khả năng nói của mình sau khi mắc chứng ung thư vòm họng khiến cho tiếng nói bị hỏng.

Một đồng nghiệp của giáo sư Robert Hillman đang thử nghiệm việc gắn một thiết bị cảm biến nhỏ vào cổ để tác động đến các dây âm lượng trong cuống họng nhằm phát ra tiếng nói. Đây chính là thế hệ kỹ thuật mới nhằm thay thế giọng nói thật của con người đã bị hỏng. Những hệ thống thiết bị phức tạp để thay thế cho những bộ phận cơ thể con người bị tổn thương, còn được gọi là “Những hệ thống thần kinh thay thế”.

Giáo sư William Heetderks, Giám đốc chương trình “Những hệ thống thần kinh thay thế” của Viện Y tế quốc gia Mỹ, cho biết: Hệ thống thần kinh thay thế là những hệ thống thiết bị được chế tạo để thu thập dữ liệu cả bên trong lẫn bên ngoài hệ thống thần  kinh của con người. Những thiết bị này có chức năng thu thập dữ liệu để khôi phục các chức năng bị khiếm khuyết của con người như  nghe, nhìn, nói hay giữ thăng bằng trong đi đứng.

Riêng giáo sư Hillman và các đồng nghiệp của ông ở Viện Tai - Mắt Massachusetts đã thành công trong việc nâng cao khả năng phát âm của những người đã mất đi giọng nói của mình. Thông thường, các bác sĩ khi muốn xê dịch dây thanh quản trong cuống họng buộc phải cắt luôn dây thần kinh nối liền não bộ và hệ thanh quản. Tiến hành thử nghiệm trên lợn, giáo sư Hillman tìm cách nối lại dây thần kinh với nhiều cơ khác. Sau đó, ông cho cài đặt một cảm biến trên da, ở phía ngoài của các cơ đó, để các tác động được chuyển từ dây thần kinh (đã được nối vào cơ) đến một bộ  xử lý có kích thước nhỏ mang ở thắt lưng.

Các cơ được sử dụng như một máy khuếch đại âm thanh. Người được lắp đặt thiết bị phát âm nhân tạo sẽ phát âm thông qua một thiết bị rung động điện tử nhỏ được gắn vào cổ nối liền với bộ xử lý và bộ cảm biến. Anh ta có thể tự mình điều chỉnh âm lượng giọng nói của mình khi phát âm. Đây được xem là một phát minh quan trọng có thể giúp người bị câm tự mình đối thoại với mọi người mà không cần phải ra dấu hiệu như trước đây.

Trường hợp của bà Cora Jean Kleppe, người thành phố Boston của Mỹ, năm nay 63 tuổi, lại khác. Bị điếc từ năm 40 tuổi, giờ đây, bà Cora có thể nghe lại được nhờ sự hỗ trợ của một thiết bị trợ thính có tên gọi Bionic Ear, do nhóm của các nhà khoa học ở Viện Tai - Mắt Massachusetts thực hiện.

Bionic Ear là một tai nhân tạo được chế tạo dựa vào sự phối hợp của ba bộ phận: một microphon đặt phía sau tai để thu nhận tiếng động, một bộ xử lý được mang ở thắt lưng có chức năng chuyển đổi tiếng động thành những tín hiệu điện tử (những tín hiệu điện tử này sau khi được xử lý qua một thiết bị thu nhận được phẫu thuật cấy ghép vào bên trên lỗ tai sẽ tác động các nơron thần kinh bên trong tai), một ốc tai nhân tạo bằng xương sẽ làm nhiệm vụ truyền các tác động do các nơron thần kinh bị kích thích đến não bộ để giúp con người có thể dễ dàng nghe được.

Vào đầu tháng 1/2005, bà Cora Jean Kleppe đã có thể nghe lại được sau gần 23 năm bị điếc nhờ được phẫu thuật cấy ghép một tai nhân tạo loại Bionic Ear tại Viện Tai - Mắt Massachusetts. Trước khi xuất viện, bà được hướng dẫn cách cài chiếc microphone vào phía sau tai và cách thay thế các viên pin trong bộ xử lý. Bà Cora xúc động nghẹn ngào khi nghe được giọng nói của chồng con, bà thật sự cảm thấy hạnh phúc sau hàng chục năm sống trong im lặng