Ученые из Дьюкского университета разработали имплант для мозга, с помощью которого можно общаться только на основе мыслей
Фото: duke.edu
Устройство должно помочь людям, которые страдают речевыми расстройствами или неспособны на вербальное общение по тем или иным причинам. Первые опыты уже показали хорошие перспективы разработки, сообщается на сайте университета.
На сегодня максимальная скорость декодирования речи составляет 78 слов в минуту. Это как слушать аудиокнигу вдвое медленнее. Такие результаты были получены в ходе экспериментов по преобразованию мозговой активности в текст и голосового общения, сканируя сигналы головного мозга пациентов.
Однако обычно человек произносит до 160 слов в минуту, что делает общение живым и естественным. Чтобы люди с поражением речевого аппарата могли общаться с такой же скоростью, им нужны более точные датчики мозговой активности.
Читайте также: Созданы очки, которые позволят незрячим «видеть» с помощью звуков
Про имплант
Группа ученых и инженеров из Дьюкского университета создали датчик активности мозга с 256 сенсорами на кусочке пластика размером с почтовую марку. Он способен улавливать сигналы от отдельных нейронов, что позволяет с высокой точностью определять их активность.
Ученые не могут напрямую читать мысли. Однако по комплексу сигналов для мышц речевого аппарата — языка, гортани и лицевых — они рассчитали, как с высокой точностью определять невысказанные мысли пациентов. Всего речью управляют до 100 мышц, за сигналами для которых необходимо следить.
Таким образом, мысленно сказанная фраза должна была транслироваться в сигналы мышцам, и по этим считанным из мозга данным нужно было воспроизвести все, что пациент собирался сказать. В случае пациента с поражением речевого аппарата мысли так и остались бы в коре головного мозга, и дальше сигналы бы не прошли. Но считанные датчиком они получили возможность быть произнесены компьютером.
Интересное по теме: Созданы самые большие в мире клавиатура и мышь: для чего
Слева — старый, менее чувствительный датчик. Справа — новый, с которым проводили эксперимент. Фото: duke.edu
Эксперимент с четырьмя пациентами показал, что средняя точность распознавания сказанных мысленно слов составляет 40%, а максимальная — 84%. Алгоритм распознавания заключался в упражнении «слушай и повторяй». Пациент произносил бессмысленные короткие сочетания букв, в которых алгоритм учился распознавать мозговую активность в том или ином сочетании звуков.
Несмотря на относительно низкий процент распознавания звуков, команда ученых говорит об успехе. Дело в том, что алгоритм учился всего 90 секунд во время 15-минутного тестирования. Ровно столько времени было у экспериментаторов с каждым пациентом. Это происходило во время плановых операций на мозге пациентов. Когда нейрохирурги заканчивали операцию, они давали ученым 15 минут работать с пациентами над их программой. Без доступа к открытому мозгу, на определенный участок коры которого непосредственно устанавливался датчик, нельзя было бы провести точные эксперименты.
На следующем этапе ученые собираются создать беспроводные датчики, чтобы работать с пациентами в обычных условиях, а не в операционной. Когда-нибудь это может привести к появлению удобных мозговых имплантатов для трансляции мыслей в речь или цифровые сообщения.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Google Chrome добавляет функцию чтения веб-страницы вслух
Alibaba запустила модели ИИ, которые понимают визуальный контент
Lenovo представляет потребительские AR-очки, которые можно привязать к iPhone
