Американські науковці збільшили швидкість комунікації паралізованої людини за допомогою мозкового імплантату до 62 слів на хвилину і зменшили при цьому частку помилок у розшифруванні слів. Попередній рекорд по швидкості спілкування у такий спосіб був втричі меншим і сягав 18 слів на хвилину. Результати наразі опубліковані у препринті на сайті bioRxiv.
Пацієнт з бічним аміотрофічним склерозом вчиться спілкуватися за допомогою мозкового імплантату. Francis Willett et al. / bioRxiv, 2023
Що це за імплантат?
Нейрокомп’ютерні інтерфейси, що пов’язують нервову систему із комп’ютером, мають потенціал повернути людям можливість спілкуватися, яку вони втратили внаслідок хвороби. У такому разі у мозок поміщається імплантат, який зчитує нервову активність при спробах людини спілкуватися, відтак передає сигнал до комп’ютера, який транслює його в зрозумілу іншим інформацію, наприклад, текст на екрані.
Кілька років тому технологія досягла рівня, коли паралізовані люди могли спілкуватися зі швидкістю 15 слів на хвилину цілими словами та 18 слів на хвилину за допомогою письма від руки подумки. Зазвичай люди спілкуються на швидкості у середньому 160 слів на хвилину, тож нейрокомп’ютерним інтерфейсам ще є куди розвиватися. Але вчені зі Стенфордського університету та Гарвардської медичної школи повідомили про чергове покращення, яке наближає технологію до більш натуральної комунікації.
Якого результату досягли цього разу?
Дослідники провели подальші досліди з пацієнтом Т12, який втратив можливість змістовно говорити через прогресування бічного аміотрофічного склерозу, але частково зберіг можливість рухати м’язами голови й обличчя. Учасникові помістили імплантат у моторну кору мозку, яка залучена до рухів. У такий спосіб вчені хотіли, щоб комп’ютер зчитав активність одразу багатьох нейронів у відповідь на те, як людина думає про вимову окремих слів.
Науковці зазначають, що у новій роботі вдалося втримати похибку на рівні усього 9,1 відсотка при використанні комп’ютерної модулі зі словниковим запасом з 50 слів, а це в 2,7 раза менше помилок, ніж було минулого разу. Вони також вперше показали можливість декодувати слова з використанням великого словникового запасу із 125 000 слів. Але у цьому випадку похибка сягала 23,8 відсотка. Загалом швидкість комунікації склала 62 слова на хвилину, що у 3,4 раза швидше за попередній рекорд.
Нещодавно ми писали про перше успішне випробування подібного нейрокомп’ютерного інтерфейсу в пацієнта з синдромом закритої людини, при якому людина більше не здатна рухати навіть очима чи дихати.