В Каліфорнійському університеті досліджують метод перетворення мозкових імпульсів на текст. Спеціальний імплант матеріалізує на екрані слова, спираючись на активність мозку людини, яка не розмовляла понад 15 років після інсульту.
Чоловік після інсульту залишився майже паралізованим. До цього він використовував багато інших способів для спілкування – наприклад, указку, прикріплену до своєї бейсбольної кепки, завдяки якій натискав на літери на сенсорному екрані. Ефективно, але повільно. Тому чоловік зголосився взяти участь у клінічних випробуваннях дослідницької групи в Каліфорнійському університеті. Поки що система перетворення мозку на текст використовується лише під час дослідницьких сесій, але чоловік сподівається, що з розвитком цієї технології її можна буде використовувати в повсякденному житті.
У пілотному дослідженні на поверхню мозку добровольця натягнули тонку, гнучку електродну сітку, яка реєструвала нейронні сигнали та надсилала їх до мовного декодера. Він перекладав сигнали у слова, які людина мала намір сказати. Це перший випадок, коли паралізована людина, яка не могла говорити, за допомогою нейротехнології транслювала цілі слова, а не лише літери.
За останні два десятиліття нейропротезування пройшло величезний шлях. Найдалі просунулися слухові імплантати, які підключаються до внутрішнього вуха або безпосередньо до слухового стовбура мозку. Проводяться значні дослідження щодо імплантатів сітківки ока і мозкових імплантатів для зору, а також робляться зусилля, спрямовані на те, щоб дати людям з протезами рук відчуття дотику. Ці сенсорні протези приймають інформацію із зовнішнього світу і перетворюють її на електричні сигнали, які надходять до центрів обробки мозку.
Теж цікаво:
Протилежний тип нейропротезів реєструє активність мозку і перетворює її в сигнали, які керують чимось у зовнішньому світі, наприклад, роботизованою рукою, контролером відеоігор або курсором на екрані комп’ютера. Для цього імплант, як правило, розміщується в моторній корі, частині мозку, яка контролює рухи. Тоді користувач уявно виконує певні фізичні дії для управління курсором, який рухається по віртуальній клавіатурі.
Дослідницька група, яка розробляє новий тип імплантів, зосереджена на частинах моторної кори головного мозку, які надсилають рухові команди м’язам обличчя, горла, рота та язика. Науковці використовують електрокортикографію (ЕКГ), коли електроди не проникають в мозок, а лежать на його поверхні. Ця система допомагала зіставити нейронні патерни з рухами голосового тракту.
Також вчені використовують досягнення штучного інтелекту. Зібрані дані про нейронну активність і про кінематику мовлення додаються в нейронну мережу, а потім алгоритм машинного навчання знаходить закономірності в асоціаціях між цими двома наборами даних. Тобто встановлюється зв’язок між нейронною активністю і виробленою мовою, і ця модель використовується для створення комп’ютерної мови або тексту. Але для роботи з паралізованими людьми методику треба було доробити, і науковці використали машинне навчання, розбивши завдання на два етапи. Спочатку декодер переводить сигнали з мозку у відповідні рухи м’язів голосового тракту, а потім перетворює ці рухи на синтезовану мову або текст.
Дослідження проводиться з 2021, і в ньому беруть участь два паралізованих добровольці, а науковці спостерігають за структурою їх мозку. Перед цим вони пройшли процедуру імплантації: спочатку хірург видалив невелику частину черепа, потім акуратно розмістив гнучкий ЕКГ-масив по поверхні кори головного мозку. Далі невеликий порт фіксується до кістки черепа і виходить через окремий отвір у волосистій частині голови. Наразі цей порт потрібен, оскільки він приєднується до зовнішніх проводів для передачі даних з електродів, але дослідники сподіваються в майбутньому зробити систему бездротовою.
Ви можете допомогти Україні боротися з російськими окупантами. Найкращий спосіб зробити це – пожертвувати кошти Збройним Силам України через Savelife або через офіційну сторінку НБУ.
Також цікаво: