Дослідники з Університету Дюка створили мозковий імплантат, який може забезпечити спілкування на основі одних лише думок. Пристрій покликаний допомогти людям, які страждають мовленнєвими розладами або нездатними на вербальне спілкування з тих чи інших причин. Перші досліди показали хороші перспективи розробки.
Експерименти з перетворення мозкової активності на текст і голосове спілкування шляхом сканування сигналів головного мозку пацієнтів дають змогу сьогодні транслювати “думки” в слова зі швидкістю до 78 слів на хвилину. Це як слухати аудіокнигу на вдвічі меншій швидкості, заявляють автори дослідження. Зазвичай людина проговорює до 160 слів за хвилину, що робить спілкування живим і природним. Щоб люди з ураженням мовного апарату також могли брати участь у такому спілкуванні, їм потрібні точніші сенсори мозкової активності.
Група вчених з Університету Дюка спільно з лабораторією біомедичної інженерії університету створили датчик активності мозку з 256 сенсорами на шматочку пластику розміром із поштову марку. Новий датчик здатний вловлювати сигнали від поодиноких нейронів, що дає змогу з високою точністю визначати їхню активність.
Вчені не збиралися читати думки безпосередньо. Але за комплексом сигналів для м’язів мовленнєвого апарату – язика, гортані та лицьових – вони розраховували з високою точністю визначати невисловлені вголос думки пацієнтів (мовленням керують до 100 м’язів, за сигналами до яких необхідно стежити). Таким чином, подумки вимовлена фраза мала транслюватися в сигнали м’язам, і за цими прямо зчитаними з мозку даними потрібно було відтворити все, що пацієнт збирався сказати. У разі пацієнта з ураженням мовленнєвого апарату думки так би і залишилися в корі головного мозку і далі сигнали б не пройшли, але зчитані датчиком вони отримали можливість бути вимовлені комп’ютером.
Експеримент із чотирма пацієнтами показав, що середня точність розпізнавання подумки вимовлених слів становить 40%, а максимальна – 84%. Алгоритм розпізнавання навчався в режимі “слухай і повторюй”. Пацієнт вимовляв безглузді короткі поєднання букв, на яких алгоритм вчився розпізнавати мозкову активність для того чи іншого поєднання звуків.
Попри відносно низький відсоток розпізнавання звуків, команда вчених говорить про успіх. Річ у тім, що алгоритм навчався всього 90 секунд під час 15-хвилинного тестування. Рівно стільки часу було в експериментаторів із кожним пацієнтом. Це відбувалося під час планових операцій на мозку пацієнтів. Коли нейрохірурги закінчували операцію, вони давали вченим 15 хвилин попрацювати з пацієнтами над їхньою програмою. Без доступу до відкритого мозку, на певну ділянку кори якого безпосередньо встановлювали імплантат, робота не могла бути виконана.
На наступному етапі вчені збираються створити бездротові сенсори, щоб працювати з пацієнтами у звичайних умовах, а не в операційній. Колись це призведе до появи зручних мозкових імплантатів для трансляції думок у мову або цифрові повідомлення.
Читайте також:
Leave a Reply