Наука

Вчені з Каліфорнії створили нейроінтерфейс, який допоміг паралізованому спілкуватись за допомогою думок (відео)

Ігор Романько

Каліфорнійські вчені розробили нейроінтерфейс для розшифровки думок та перетворення їх у слова

Група вчених із Каліфорнійського університету UCSF в Сан-Франциско розробила нейронний інтерфейс для розшифровки команд, що посилаються мозком мовному тракту.

Результати своєї роботи вони описали у статті та показали на відео, як технологія дозволила паралізованому близько 15 років пацієнту з анартрією (мовленнєвим розладом після травми або інсульту) спілкуватися "силою думки".

Фахівці помістили на поверхню кори головного мозку добровольця тонкі гнучкі електроди. Система записувала нейронні сигнали та відправляла дані на декодер мови. Науковці заявили, що це перший випадок, коли паралізована людина, що втратила здатність говорити, використовувала нейротехнології для відтворення цілих слів.

Система дозволяє розшифровувати наміри користувача задіяти мовний тракт, що включає десятки м'язів для керування гортанню, язиком та губами. Дослідники зазначили, що під час розмови люди використовують порівняно невеликий набір основних конфігурацій голосового апарата.

На початку дослідження команда зіткнулася з відсутністю даних про патерни, які пояснюють зв'язок мозкової активності хоча б із найпростішими компонентами мови – фонемами та складами. Тому вони використовували відомості, надані волонтерами із центру епілепсії каліфорнійського UCSF, де перед операцією людям хірургічно накладають електроди на поверхню кори головного мозку для створення карти областей, які активуються під час нападів. Фахівці попросили добровольців дозволити вивчити патерни нейронної активності під час спілкування.

Вони записували зміни мозкових хвиль респондентів під час вимови простих слів і звуків та відстежували рухи їхньої мови та рота. Іноді вчені фарбували пацієнтам обличчя, щоб за допомогою системи комп'ютерного зору витягти кінематичні жести. Також вони використовували ультразвуковий апарат під щелепою для моделювання переміщень мови у роті.

Потім команда зіставила нейронні патерни зі скороченням м'язів. Вчені зазначили, що існує карта репрезентацій, яка контролює різні частини мовного тракту. Також вони виявили, що під час простого спілкування різні сфери мозку працюють разом і скоординовано.

Схематичний огляд мовного інтерфейсу мозок-комп'ютер

Команда вчених залучила двох добровольців до тестування системи, яке пройшло успішно. У майбутньому вони планують збільшити кількість учасників експерименту та збільшити швидкість спілкування до 100 слів за хвилину.

Останнім часом вчені дивують своїми висновками, які ламають звичне уявлення людини про власні можливості та навколишній світ. Нещодавно вчені заявили, що теорія Великого вибуху потребує доопрацювання.

Бажаєте отримувати найактуальніші новини про війну та події в Україні – підписуйтесь на наш Telegram-канал!