Имплантаты, считывающие информацию с мозга, обеспечивают беспрецедентную коммуникацию для парализованных людей

Исследователи успешно усовершенствовали имплантаты, считывающие информацию с мозга, с помощью искусственного интеллекта (ИИ), что позволило людям с параличом общаться с беспрецедентной точностью и скоростью. В двух отдельных исследованиях, опубликованных в журнале Nature, описывается разработка интерфейсов «мозг-компьютер» (ИМК), способных преобразовывать нейронные сигналы в текст или слова, произносимые синтетическим голосом. Эти BCI могут декодировать речь со скоростью 62 и 78 слов в минуту, соответственно, что превосходит все предыдущие попытки.

— Фрэнсис Уиллетт: «Теперь можно представить себе будущее, в котором мы сможем вернуть человеку с параличом способность свободно разговаривать, позволяя ему свободно говорить все, что он хочет сказать, с достаточно высокой точностью, чтобы быть надежно понятым».

Потенциал восстановления нормальной разговорной речи

Последствия этого открытия огромны. Невролог Фрэнсис Уиллетт, соавтор одной из работ, с оптимизмом смотрит в будущее, заявляя: «Теперь можно представить себе будущее, в котором мы сможем вернуть человеку с параличом возможность свободно говорить все, что он хочет сказать, с достаточно высокой точностью, чтобы быть понятым». Эта технология способна произвести революцию в жизни людей с параличом, позволив им свободно и эффективно общаться.

[embedded content]

Впечатляющие результаты и перспективы на будущее

Ученые, проводившие эти исследования, добились значительных успехов в разработке BCI, способных точно интерпретировать нейронную активность и переводить ее в текст или речь. Команда Уиллетта вживила массивы небольших кремниевых электродов в мозг пациента с болезнью двигательных нейронов, обучив алгоритмы глубокого обучения распознавать уникальные сигналы, связанные с речью. ИИ смог декодировать слова из фонем, достигнув коэффициента ошибок в 9,1% для небольшого словарного запаса из 50 слов. Хотя при расширении словарного запаса до 125 000 слов коэффициент ошибок увеличился до 23,8%, ИИ все равно правильно расшифровывал примерно три из каждых четырех слов.

— Пэт Беннетт (пациент): «Для тех, кто не говорит, это означает, что они могут оставаться на связи с большим миром, возможно, продолжать работать, поддерживать дружеские и семейные отношения».

В другом исследовании нейрохирург Эдвард Чанг и его команда использовали электрокортикографию (ЭКоГ) для регистрации активности мозга пациента, потерявшего способность говорить после инсульта ствола мозга. Они обучили алгоритмы искусственного интеллекта распознавать закономерности в активности мозга пациента, связанные с попытками говорить. Такой подход позволил добиться впечатляющих результатов: БКИ выдавал 78 слов в минуту, а средний уровень ошибок при произнесении слов составлял 25,5%.

Будущее имплантатов, считывающих информацию с мозга

Эксперты считают, что имплантаты, считывающие информацию с мозга, могут стать продуктом уже в ближайшем будущем. Кристиан Херфф (Christian Herff), специалист по вычислительной нейронауке, утверждает, что потенциал для коммерциализации вполне достижим. При дальнейшем совершенствовании и доработке эти БКИ способны изменить жизнь людей с параличом, позволяя им оставаться на связи с миром, поддерживать отношения и даже продолжать работать.