Инженеры представили «телепатический» интерфейс для чтения слов из мозга
По материалам Мельбурнского университета, австралийские инженеры работают над устройством, которое может радикально изменить жизнь людей с тяжелыми неврологическими заболеваниями. Многие пациенты с боковым амиотрофическим склерозом или рассеянным склерозом постепенно теряют способность говорить. Обычные помощники — от досок с буквами до систем управления взглядом — работают медленно и требуют больших усилий.
Ограничения старых технологий
Сегодняшние интерфейсы «мозг-компьютер» чаще всего требуют сложной операции с проникновением в череп. Это дорого, рискованно и доступно далеко не всем. Команда из компании Fluent, выросшей из Мельбурнского университета, предлагает другой путь.
Они создали устройство, которое имплантируется под кожу головы, но остается снаружи черепа. Это делает процедуру гораздо проще и безопаснее.
Соучредитель Fluent, биомедицинский инженер доктор Тим Махони объясняет:
«Наше устройство будет располагаться над областью мозга, называемой моторной корой, которая контролирует речевые мышцы. Если рассматривать электрические сигналы как QR-коды, то при разговоре каждое движение рта и челюсти генерирует разные „QR-коды“ в двигательной коре головного мозга.
Эти „QR-коды“ также появляются, когда человек с нарушениями речи пытается говорить. Наше устройство может считывать эти коды в определенной последовательности, что позволяет нам понять, что человек пытается сказать».
Как работает система
Ученые обучают модель машинного обучения превращать мозговую активность в связный текст или даже речь. Человек просто пытается произнести фразу — и устройство «слышит» его без единого звука.
В своей докторской работе Махони показал, что качество сигналов почти не отличается, находится ли датчик под кожей или снаружи. Это значит, что технологию можно внедрять быстрее и с меньшими рисками.
Первые испытания
Технологию уже проверили на добровольцах в экранированных лабораториях нового Центра медицинских исследований Эйкенхеда при больнице Святого Винсента в Мельбурне.
«Участникам на кожу головы было наложено 144 электрода, которые регистрировали активность мозга в их моторной коре во время разговора, пантомимы и воображения произнесения различных фраз», — рассказал Махони.
После создания одного из самых больших англоязычных наборов данных команда объединилась с японскими коллегами. Результат впечатляет: модель правильно выбирает нужную фразу из 128 возможных с точностью 96%.
Если коротко: устройство не просто угадывает одно слово, а довольно уверенно понимает, какую целую фразу человек пытается произнести. Это уже близко к реальному общению.
Клинические испытания имплантируемых электродов Fluent должны начаться уже в конце этого года.
«До сих пор считалось, что эта технология возможна только с помощью инвазивных электродов, имплантируемых в череп», — отметил Махони. — «Благодаря профилю безопасности, который даже лучше, чем у обычной кохлеарной имплантации, эта технология станет более доступной для широких слоев населения».
