Пациент с параличом смог одновременно говорить и жестикулировать благодаря новому мозговому имплантату
Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали новый мозговой имплантат, который восстанавливает речь и жестикуляцию у пациентов с параличом. Интерфейс считывает нейронные сигналы и передает слова и движения всего за несколько секунд.
Как работает новая технология
Ранее нейроинтерфейсы "мозг – компьютер" фокусировались лишь на одной функции: передаче слов или выполнении одного движения. Однако настоящая коммуникация требует сочетания речи и мимики или жестов. Ученые из Калифорнийского университета в Сан-Франциско решили эту проблему, создав систему, способную считывать оба вида сигналов одновременно, пишет El Espectador.
Главная сложность заключалась в том, что нейронные сигналы речи и жестов часто пересекаются. Чтобы преодолеть этот барьер, во время хирургической операции ученые установили 253 электрода на поверхность левого полушария головного мозга пациентов.
Интерфейс охватывает достаточно широкую поверхность сенсомоторной коры, поэтому он может улавливать сигналы, связанные как с речью, так и с движениями тела,
– говорит Саманта Брослер, аспирантка по биоинженерии в Калифорнийском университете.
Цифровой аватар и точность распознавания
Для расшифровки информации исследователи применили алгоритмы искусственного интеллекта. Они преобразуют мозговую активность в текст на экране и управляют движением персонализированного аватара. Пациенты сами выбирали внешность своих виртуальных двойников: лицо, одежду и окружение.
В эксперименте приняли участие трое добровольцев под псевдонимами:
- Пациент Bravo-1r перенес инсульт в возрасте 20 лет, что привело к параличу.
- Участница Bravo-3 также перенесла инсульт.
- Пациенту Bravo-6 поставили диагноз "боковой амиотрофический склероз".
Ученые протестировали систему на 10 фразах и 10 жестах. Пациент Bravo-6 лишь представлял жесты, не двигая телом, но искусственный интеллект успешно расшифровал его намерения.
Во время испытаний точность распознавания достигала 100 процентов у одного из пациентов и 75 процентов у другого. Специалисты продолжили совершенствовать алгоритмы, устраняя ошибки декодирования.
Эти результаты являются шагом к созданию единых нейропротезных систем, сочетающих несколько форм коммуникации, таких как устная речь и жесты тела,
– добавляют авторы исследования.
Ученые отмечают, что это испытание является первой фазой эксперимента. В настоящее время команда работает над расширением словарного запаса и набора жестов, чтобы сделать общение людей с тяжелыми нарушениями еще более естественным.