Наука

Ученые из Калифорнии создали нейроинтерфейс, который помог парализованному общаться с помощью мыслей (видео)

Игорь Романько

Калифорнийские ученые разработали нейроинтерфейс для расшифровки мыслей и превращения их в слова

Группа ученых из Калифорнийского университета UCSF в Сан-Франциско разработала нейронный интерфейс для расшифровки команд, ссылающихся на мозг языкового тракта.

Результаты работы они описали в статье и показали на видео, как технология позволила парализованному около 15 лет пациенту с анартрией (речевым расстройством впоследствии травмы или инсульта) общаться "силой мысли".

Специалисты поместили на поверхность коры головного мозга добровольца тонкие гибкие электроды. Система записывала нейронные сигналы и отправляла данные на декодер языка. Ученые заявили, что это первый случай, когда парализованный человек, потерявший способность говорить, использовал нейротехнологии для воспроизведения целых слов.

Система позволяет расшифровывать пользовательские намерения задействовать языковой тракт, включающий десятки мышц для управления гортанью, языком и губами. Исследователи отметили, что при разговоре люди используют сравнительно небольшой набор основных конфигураций голосового аппарата.

В начале исследования команда столкнулась с отсутствием данных о паттернах, объясняющих связь мозговой активности хотя бы с простейшими компонентами языка – фонемами и составами. Поэтому они использовали сведения, предоставленные волонтерами из центра калифорнийской эпилепсии UCSF, где перед операцией людям хирургически накладывают электроды на поверхность коры головного мозга для создания карты областей, которые активируются во время приступов. Специалисты попросили добровольцев разрешить изучить паттерны нейронной активности во время общения.

Они записывали изменения мозговых волн респондентов при произношении простых слов и звуков и отслеживали движения их языка и рта. Иногда ученые окрашивали пациентам лицо, чтобы с помощью системы компьютерного зрения извлечь кинематические жесты. Также они использовали ультразвуковой аппарат под челюстью для моделирования перемещений во рту.

Затем команда сопоставила нейронные паттерны с сокращением мышц. Ученые отметили, что существует карта репрезентаций, которая контролирует разные части речевого тракта. Также они обнаружили, что при простом общении разные сферы мозга работают вместе и скоординировано.

Схематический обзор речевого интерфейса мозг-компьютер

Команда ученых привлекла двух добровольцев к тестированию успешно прошедшей системы. В будущем они планируют увеличить количество участников эксперимента и увеличить скорость общения до 100 слов в минуту.

В последнее время ученые удивляют своими выводами, которые ломают привычное представление человека о собственных возможностях и окружающем мире. Недавно ученые заявили, что теория Большого взрыва нуждается в доработке.

Хотите получать самые актуальные новости о войне и событиях в Украине – подписывайтесь на наш Telegram-канал!