Новые усовершенствования в мозговом имплантате, разработанном исследователями Калифорнийского университета в Беркли, дают парализованному человеку, не способному говорить, возможность общаться, переводя сигналы мозга в текст. Исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature Communications, демонстрирует, как пациент теперь может "печатать" из словарного запаса примерно 1150 слов со скоростью около 29 знаков в минуту (примерно семь слов) с 94-процентной точностью, просто думая.
Хотя версия устройства была впервые описана в прошлом году в журнале New England Journal of Medicine, его возможности тогда были гораздо более ограниченными, чем у нынешней версии, и зависели от того, пытался ли пациент произносить слова, которые затем переводились компьютерной системой.
"Нейропротезы способны восстановить коммуникацию у людей, которые не могут говорить или печатать из-за паралича. Однако неясно, можно ли использовать беззвучные попытки говорить для управления коммуникационным нейропротезом", - говорится в аннотации к работе исследовательской группы.
Для решения этой проблемы команда использовала методы глубокого машинного обучения и языкового моделирования для декодирования последовательностей букв от испытуемого пациента, когда он беззвучно произносил буквы алфавита НАТО ("альфа" для "а", "браво" для "б" и так далее).
"Фонетический алфавит НАТО был разработан для общения по шумным каналам", - сказал один из соавторов исследования в интервью Live Science на этой неделе. "Это как раз та ситуация, в которой мы находимся, когда мы в этой шумной среде нейронных записей". Когда пациент произносит кодовые слова, алгоритмы транслируют активность мозга через сеть из 128 электродов, предварительно размещенных на поверхности мозга, в частности, в области, контролирующей мышцы голосового тракта, и в области, участвующей в движениях рук. Чтобы закончить предложение, участник эксперимента пытался сжать правую руку, что затем интерпретировалось как конец предложения.
Пока что для работы устройства требуется проводное соединение, но исследователи надеются, что когда-нибудь оно перейдет на полностью беспроводной интерфейс. Кроме того, они считают, что существует потенциал для объединения возможностей, полученных в ходе предыдущего и последнего экспериментов, для создания системы, которая может работать как для голосовых, так и для мысленных попыток говорить.