Нейропротез позволит переводить сигналы мозга в текст на экране
Каждый год тысячи людей теряют способность говорить из-за инсультов, несчастных случаев или других болезней. Благодаря новому нейропротезу они смогут полноценно общаться.
В ходе исследования ученые работали с мужчиной в возрасте около 30 лет, перенесшим инсульт ствола головного мозга более 15 лет назад. В результате была нарушено связь между мозгом, голосовыми связками и конечностями. Он практически не мог двигаться и общался с помощью указки, прикрепленной к кепке, чтобы набирать буквы на экране.
Пациент помог ученым разработать словарь из 50 слов, которые можно было бы распознать по активности мозга с помощью компьютерных алгоритмов. Простых слов, таких как «вода», «семья», «добро» было достаточно, чтобы создать сотни предложений, применяемых в повседневной жизни.
После этого специалисты имплантировали электроды в зону коры головного мозга мужчины, которая управляет мышцами гортани при артикуляции. Испытуемый в течение нескольких месяцев произносил каждое из 50 словарных слов, а вживленные электроды получали и передавали сигналы мозга.
Чтобы перевести выделенные сигналы в конкретные слова, исследователи воспользовались обучаемой нейронной сетью. Когда пациент пытался говорить, сеть училась различать сигналы мозговой активности, чтобы определить, какие именно слова он пытался произнести.
В результате команда обнаружила, что система способна декодировать слова со скоростью до 18 слов в минуту с точностью до 93%. Успеху способствовала языковая модель, которая применяла функцию «автокоррекции», аналогичную той, что используется для распознавания текстов и речи.