Новый нейрочип может обеспечить общение с помощью мыслей

Многие пациенты страдают болезнями, которые могут ухудшить способность говорить. Среди таких, например, боковой амиотрофический склероз или синдром запертого человека. Существуют инструменты, которые помогают этим людям общаться, однако они, как правило, очень громоздки и медленно воспроизводят слова.

Чтобы решить эту проблему, специалисты создали 256 сверхтонких и гибких микроскопических датчиков, которые упаковали в кусочек медицинского пластика размером с почтовую марку, — так была изготовлена модель имплантата.

Технологию на компьютере протестировали с участием четырех пациентов, перенесших операцию на головном мозге (например, по причине болезни Паркинсона или опухоли). Участникам необходимо было слушать серию бессмысленных сочетаний звуков, таких как «ава», «куг» или «вип», а затем произносить каждое из них вслух. В это время прибор записывал активность речевой моторной коры каждого пациента, поскольку эта область координирует работу порядка ста мышц, которые двигают губы, язык, челюсть и гортань.

После этого команда ввела нейронные и речевые данные в алгоритм машинного обучения, чтобы посмотреть, насколько точно он может предсказать, какой звук раздается — только на основании записей активности мозга.

Проверка показала, что декодер очень хорошо понимал звуки в начале слова (например, [г] в бессмысленном сочетании «гак») — успешность составила 84%. Однако точность падала при распознавании звуков, стоящих в середине или конце слова. Особенно трудно ему было различить парные звонкие и глухие согласные вроде [б]/[п].

В целом декодер показал точность 40%. По словам разработчиков, это хотя и скромный, но очень впечатляющий результат, поскольку обычно подобные технологии требуют много часов и даже дней для извлечения данных. В свою очередь, новый алгоритм декодирования речи работал только с 90 секундами разговорных данных, полученных из 15-минутного теста.

Далее эксперты намерены создать беспроводную версию устройства, чтобы человек, нося его, мог свободно передвигаться.