В университете UC Davis Health разработан новый интерфейс мозг-компьютер (BCI), который трансформирует импульсы мозга в речь с точностью до 97%.
Учеными была проведена имплантация датчиков в мозг человека с тяжелым нарушением речи, обусловленным боковым амиотрофическим склерозом. Пациент смог произнести задуманную речь в течение нескольких минут после активации системы.
Результаты исследования были опубликованы в журнале New England Journal of Medicine.
При болезни БАС происходит поражение нервных клеток, которые отвечает за движения в теле. Заболевание прогрессирует и постепенно теряется способность стоять, ходить и двигать руками. Также может быть потерян контроль за мышцами, участвующими в речи и человек не может говорить внятно.
Новая технология была разработана для восстановления коммуникации для людей, которые теряют способность говорить из-за паралича или неврологических состояний, таких как БАС. Она позволяет преобразовать электрические импульсы в тексты, который озвучивается вслух компьютером.
Когда человек пытается говорить, устройство BCI преобразует мозговую активность в текст на экране компьютера. Затем компьютер может прочитать текст вслух.
Для разработки системы учеными был задействован пациент 45 лет с БАС. На момент начала исследования у пациента была слабость в руках и ногах и значительное нарушение речи (дизартрия).
В мозг пациента было имплантировано устройство BCI. Четыре микроэлектродных массива (256 электрода) были имплантированы в левую прецентральную извилину, область мозга, отвечающую за координацию речи.
Предыдущие усилия по внедрению технологии BCI для обеспечения коммуникации были не очень эффективны, так как система была подвержена ошибкам, и обработка сигналов мозга была медленной.
Ученые использовали систему как в подсказываемых, так и в спонтанных разговорных ситуациях. Декодирование в обоих случаях происходило в режиме реального времени, с непрерывными обновлениями системы для поддержания ее точной работы.
Декодированные слова отражались на экране, и они были прочитаны вслух голосом пациента, который был составлен с помощью программного обеспечения, обученного на основе аудиообразцов его голоса до начала болезни.
После нескольких сеансов точность преобразования импульсов в речь достигла 97,5%. Пациент смог общаться лично и по видеочату.
