Американские ученые впервые продемонстрировали мозговой имплантат, который преобразует активность нейронов в полноценные слова.
Исследователи из UC San Francisco работали над своим мозговым чипом десять лет. Первый участник испытания чипа – парализованный человек в возрасте 30 лет – теперь, просто подумав, может произнести слово. Его словарный запас составил 50 слов.
Результаты исследования опубликованы в New England Journal of Medicine.
Инновационная технология исследователей из Калифорнии не похожа на прежние интерфейсы мозг-компьютер для парализованных людей. Человеку не нужно наводить курсор на экран, чтобы произносить слова. Вживленное в мозг устройство отслеживает его активность в областях, контролирующих органы речи. Так что даже при потере способности двигать ртом мозг может посылать сигналы в челюсть и гортань.
"С помощью речи мы обычно передаем информацию с очень высокой скоростью – до 150 или 200 слов в минуту, – говорит руководитель исследования Эдвард Чанг (Edward Chang). – Переход [сигналов мозга пациента] к словам имеет большие преимущества, потому что это ближе к тому, как мы обычно общаемся."
Первый испытатель мозгового чипа перенес инсульт 15 лет назад и может общаться, только набирая слова на экране с помощью указки, прикрепленной к бейсболке.
В речевую зону коры головного мозга испытуемого хирургически имплантировали электродную матрицу высокой плотности. Затем в течение нескольких месяцев ученые с помощью вживленного чипа регистрировали мозговую активность в этой зоне, когда парализованный человек собирался произнести слово. В эксперимент включили словарь из 50 слов. После этого нейронную сеть научили распознавать эти сигналы в режиме реального времени и соотносить каждый сигнал с соответствующим ему словом.
Тесты показали, что испытуемый может с помощью мысли, распознанной чипом, отвечать на вопросы исследователей законченными предложениями. К примеру, на вопрос "Не хотите ли воды?" он ответил: "Нет, я не хочу пить".
"Мы были взволнованы, увидев точную расшифровку множества осмысленных предложений, – говорит Дэвид Мозес (David Moses), ведущий автор нового исследования. – Это важная технологическая веха для человека, который не может общаться естественно, и она демонстрирует потенциал этого подхода, чтобы дать голос людям с тяжелым параличом и потерей речи".
Первые тесты устройства доказали реальность концепции, но не дали молниеносных результатов, отмечают ученые. И хотя чип был оснащен функцией автокоррекции, он пока способен декодировать около 18 слов в минуту. А средняя точность распознавания слова составляет всего 75 процентов. Так что в совершенствовании чипа есть куда стремиться.
Мозес говорит, что улучшение алгоритма работы устройства может повысить точность и скорость его работы. Тестирование чипа планируется провести на большем количестве участников.
Ранее мы сообщали, что новый имплантат позволяет набирать текст почти так же быстро как на смартфоне, и что озвучена ориентировочная стоимость чипирования мозга. А еще мы рассказывали о технологии, которая помогла парализованным людям управлять планшетом силой мысли.
Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".
