Мозковий імплант допоміг жінці з паралічем перетворити думки на мовлення майже в реальному часі

Інноваційний мозковий імплант, що перетворює нейронні сигнали на мовлення, дав жінці з паралічем змогу озвучити свої думки майже миттєво. Це значний прорив у сфері нейротехнологій, який може відкрити нові можливості для людей із порушеннями мовлення після інсульту та черепно-мозкових травм. Результати дослідження були опубліковані в журналі Nature Neuroscience.

Група дослідників з Каліфорнійського університету удосконалила інтерфейс «мозок-комп’ютер» (brain–computer interface, BCI) за допомогою штучного інтелекту (ШІ), який декодує речення в реальному часі. На відміну від попередніх версій, що вимагали завершення цілого речення перед озвученням, нова система розпізнає слова майже миттєво, трансформуючи їх у мовлення всього за 3 секунди.

Учасниця дослідження, Енн, втратила здатність говорити після інсульту стовбура головного мозку у 2005 році. Через 18 років їй провели операцію з імплантації тонкої пластини з 253 електродами на поверхню кори головного мозку. Цей пристрій реєструє активність тисяч нейронів одночасно, дозволяючи ШІ інтерпретувати її думки та перетворювати їх на звук.

Для збереження природності мовлення дослідники навчили ШІ відтворювати унікальний тембр голосу Енн, використовуючи записи з її весільного відео. Під час експерименту жінка мовчки артикулювала 100 різних речень, а імплант розпізнавав її мозкові сигнали. Система здатна відтворювати мовлення зі швидкістю 47-90 слів на хвилину (для порівняння, природний темп розмови — близько 160 слів за хвилину).
 

Ця розробка суттєво перевершує попередні BCI-технології, що потребували понад 20 секунд на озвучення одного речення. Проте деякі затримки все ще є.

За словами нейрохірурга Едварда Чанга з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско, подальші вдосконалення — збільшення кількості сенсорів та покращення обробки сигналів — допоможуть зробити BCI ще ефективнішим.

Крістіан Герфф, нейронауковець з Маастрихтського університету, який не брав участі в дослідженні, зазначає, що технологія виходить на новий рівень, оскільки дозволяє передавати інтонацію та голос, що є важливими для природного мовлення. Він також додає, що наразі система має певну затримку, яка може ускладнювати спілкування в реальному часі.

Експерти наголошують, що ця технологія є проривом у створенні систем, які дозволять людям з порушеннями мовлення спілкуватися без обмежень, максимально наближаючи їхнє мовлення до природного.