Группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) разработала нейроинтерфейс для декодирования команд, которые с помощью нервных импульсов мозг посылает речевому аппарату человека. В эксперименте принял участие 15-летний парализованный пациент.
Специалисты поместили на поверхность коры головного мозга подростка тонкую гибкую электродную решетку. Система записывала нейронные сигналы и отправляла данные на речевой декодер. Ученые заявили, что это первый случай в истории, когда парализованный человек, который не может говорить, использовал нано- и нейротехнологии для воспроизведения полноценных слов и предложений.
Исследователи подчеркнули, что в начале эксперимента команда столкнулась с отсутствием данных о шаблонах, объясняющих связь мозговой активности с простыми вещательными компонентами — фонемами и слогами. В качестве альтернативы ученые использовали данные, предоставленные волонтерами из Центра исследования эпилепсии UCSF. Нейрохирурги, работающие в Центре, перед операцией накладывают электроды на поверхность коры головного мозга пациента, чтобы создать карту областей, которые активизируются при эпилептических приступах. Именно эта информация и пригодилась исследователям из Калифорнийского университета.
Ученые записывали изменения мозговых волн респондентов при появлении простых слов и звуков, а также отслеживали движение языка и губ. Иногда они окрашивали лицо пациентов, чтобы с помощью системы компьютерного зрения зафиксировать микродвижения. Также ученые крепили аппарат УЗИ под челюстями участников исследования, чтобы смоделировать перемещение языка в полости рта.
Команда UCSF уже привлекла двух новых добровольцев для тестирования системы. В будущем они планируют усовершенствовать алгоритм так, чтобы пациенты смогли между собой общаться со скоростью 100 слов в минуту.