Как работает технология, "читающая" мысли?
Новая разработка является фактически декодером внутренней речи. В отличие от предыдущих версий нейроинтерфейсов, которые фиксировали мозговую активность во время попыток парализованного человека говорить или писать, эта технология работает непосредственно с мыслями. По словам нейробиолога Бенджамина Мешеде-Краса из Стэнфордского университета, такой подход может быть проще и быстрее для пользователей, поскольку им достаточно лишь думать о словах, а не пытаться их произнести, пишет 24 Канал со ссылкой на статью в Cell.
Смотрите также Новая технология избавит миллиарды устройств от необходимости в аккумуляторах и батарейках
В основе системы лежит имплантат, предназначенный для измерения нейронной активности и выявления паттернов, связанных с фонемами – базовыми единицами речи. Впоследствии эти фонемы складываются в предложения.
Для обучения системы исследователи использовали машинное обучение, которое связывало сигналы мозга с конкретными словами, о которых думали четверо добровольцев с тяжелым параличом. Основное внимание уделялось моторной коре головного мозга, отвечающей за движения, в том числе и за речевые.
Во время экспериментов ученые заметили, что мозговые паттерны при попытке говорить (что требует привлечения мышц) и во время воображаемой речи частично совпадают. Хотя сигналы были похожими, их удалось различить. Нейробиолог Фрэнк Уиллетт из Стэнфорда отметил, что паттерны мысленной речи были похожей, но более слабой версией активности, возникающей при попытке говорить. Благодаря этому и с учетом вероятностных расчетов по сочетанию фонем и слов, новый нейроинтерфейс способен распознавать до 125 000 слов, используя только внутреннюю речь.
Во время тестов декодер достиг максимальной точности в 74% при переводе мыслей в звуковую речь. Однако исследователи признают, что этот показатель не всегда был таким высоким, и впереди еще много работы. Они уверены, что благодаря совершенствованию технологии имплантатов и картированию больших участков мозга систему можно будет значительно улучшить в ближайшие годы.
Есть и проблема
Одним из важных вызовов является вопрос приватности – потенциальное случайное озвучивание внутренних монологов, которые человек хотел бы сохранить в тайне. Для решения этой проблемы предлагаются меры предосторожности, например, использование специального "мысле-пароля" для запуска и остановки декодирования. Эта концепция уже была опробована в экспериментах и показала 98% точности.
Несмотря на имеющиеся трудности, исследователи смотрят в будущее с оптимизмом. Они считают, что эта работа дает реальную надежду на то, что подобные нейроинтерфейсы смогут однажды восстановить способность к общению, которое будет таким же свободным, естественным и комфортным, как обычный разговор.