Новый имплантат позволяет людям с параличом общаться силой мысли

Новости МирТесен

Разработка интерфейса «мозг-компьютер», позволяющего переводить внутреннюю речь человека в текст или звук, достигла заметного развития. Система, созданная специалистами из нескольких американских исследовательских организаций, показала способность расшифровывать мысли с точностью до 74 процентов в ходе испытаний, в которых приняли участие четыре человека с выраженным параличом.

Данная технология предоставляет расширенные перспективы для поддержки людей, испытывающих трудности с речью и двигательными функциями, позволяя им осуществлять коммуникацию более результативно, чем когда-либо. В отличие от предшествующих решений, которые опирались на мозговую активность, проявляющуюся во время попыток говорить или писать, новая система взаимодействует непосредственно с источником мысли.

По словам нейробиолога Беньямина Мешеде-Краса из Стэнфордского университета, для человека легче и быстрее сформулировать речь в уме, не прилагая физических усилий. Система построена на основе имплантата, который фиксирует нейронную активность и идентифицирует паттерны, соответствующие фонемам – наименьшим единицам речи. После этого эти компоненты объединяются в связные высказывания.

Система, использующая машинное обучение, позволила установить соответствие между сигналами мозга, фиксируемыми в моторной коре – зоне, отвечающей за движение и речь, и конкретными словами, которые участники эксперимента представляли в своем воображении. В ходе исследования было выявлено, что при попытке произнести слова и при их мысленной визуализации наблюдаются схожие паттерны мозговой активности, хотя эти сигналы все же отличаются друг от друга.

Использование вероятностных моделей, которые анализируют сочетаемость фонем и слов, позволяет системе распознавать до 125 тысяч слов, основываясь лишь на внутренней речи. Нейробиолог Фрэнк Виллетт, работающий в Стэнфордском университете, отмечает, что при мысленной речи наблюдаются паттерны активности, аналогичные тем, что возникают при попытке говорить, но они менее интенсивные.

Хотя первоначальные результаты выглядят обнадеживающими, технология еще не достигла идеала, и ее точность нередко оказывается заметно ниже максимально возможной. Тем не менее, исследователи полагают, что применение улучшенных имплантатов и более детальная диагностика активности мозга позволят значительно повысить эффективность системы в обозримом будущем.

Особое внимание уделяется защите внутреннего монолога, так как система обладает потенциальной возможностью расшифровки и озвучивания мыслей, которые предназначаются исключительно для личного пользования. Для обеспечения конфиденциальности исследователи предлагают использовать защитные меры, такие как мысленный пароль, активирующий и деактивирующий режим расшифровки. Проведенные испытания продемонстрировали эффективность этого подхода, показав точность примерно 98 процентов.

Данная работа, опубликованная в журнале , это свидетельствует о значительных успехах в развитии интерфейсов «мозг-компьютер» и дарит оптимизм в отношении разработки коммуникационных систем, которые в будущем смогут обеспечивать такую же плавность, естественность и удобство, как и обычное общение.