Depositphotos
Американські дослідники зі Стенфордського університету представили інтерфейс “мозок-комп’ютер”, здатний відтворювати уявні слова у мозку, у реальну мову.
На відміну від аналогічних попередніх систем, які розпізнавали сигнали у мозку, що генерувались тоді, коли людина говорила, інноваційний інтерфейс здатен розпізнавати слова у людини в голові, навіть якщо та мовчить.
У дослідженні взяли участь 4 людини з важким паралічем внаслідок аміотрофічного склерозу та інсульту стовбура мозку. Один з учасників міг відповідати “так”, тільки рухаючи очима в гору, та “ні”, рухаючи очима з боку в бік.
Лікарі вживили мікроскопічні масиви електродів у рухову кору мозку кожного з учасників. Ця область зазвичай керує рухами, пов’язаними з мовленням. Технологію було розроблено консорціумом BrainGate BCI, який являє собою багаторічне наукове співробітництво в області досліджень інтерфейсів “мозок-комп’ютер”.
Ці електроди реєстрували активність кори головного мозку, що відповідає за мовлення та рухи. Учасникам пропонувалось 2 типи завдань — спробувати вимовити вголос і про себе уявити певні слова.
Нейромережі були навчені виявляти та класифікувати різні патерни активності головного мозку, пов’язані з фонемами — окремими звуковими одиницями мовлення. Після цього система у режимі реального часу перетворювала ці фонеми на цілі слова та речення.
Дослідники виявили, що мова у голові учасників створювала слабшу, але все ж таки чітку нейронну сигнатуру порівняно з речитативом. Проте система декодування досягла точності до 74%.
“Вперше нам вдалося зрозуміти, як виглядає активність мозку, коли ви просто думаєте про розмову. Для людей з тяжкими порушеннями мови та моторики нейрокомп’ютерні інтерфейси, що розпізнають внутрішню мову, можуть зробити спілкування простішим і природнішим”, — переконана провідна авторка дослідження, нейробіологиня зі Стенфорда Ерін Кунц.
Як зазначає старший представник групи дослідників, науковий співробітник кафедри нейрохірургії Стенфордського університету Френк Уіллетт, результати демонструють прогрес системи в області відновлення мовлення у людей з фізичними вадами та важкими захворюваннями. Уіллет підкреслив, що для людей з частковим паралічем спроби розмовляти можуть бути виснажливими і призвести до ускладнення дихання та інших проблем. Декодування беззвучного мовлення безпосередньо з мозку може усунути ці недоліки.
Окрім цього дослідники встановили, що у деяких випадках система розпізнавала слова, які не входили до тих, що мали уявляти собі учасники, наприклад, підрахунок чисел під час візуального завдання. Щоб вирішити цю проблему, команда створила своєрідне ментальне блокування, при якому декодер залишається неактивним, поки не буде викликаний уявним паролем. У ході тестування фраза “chitty chitty bang bang” успішно блокувала ненавмисне декодування в 98% випадків.
Розробники зі Стенфорда переконані, що у майбутньому пристрої дозволятимуть людям спілкуватись лише за допомогою думок. Мовні BCI одного разу зможуть відновити спілкування, так само вільне, природне та комфортне, як і розмовна мова.
Джерело: Stanford University; TechSpot
Контент сайту призначений для осіб віком від 21 року. Переглядаючи матеріали, ви підтверджуєте свою відповідність віковим обмеженням.
Cуб'єкт у сфері онлайн-медіа; ідентифікатор медіа - R40-06029.