Інтерфейс мозок-комп’ютер дозволив людині розмовляти через комп’ютер

Команда вчених із Каліфорнійського університету повідомила про прорив у галузі нейрокомп’ютерних інтерфейсів (BCI). Їм вдалося створити пристрій, здатний переводити сигнали мозку в текст із безпрецедентною точністю — рівень помилок становив менше 3%.

У дослідженні, опублікованому в науковому журналі New England Journal of Medicine, взяв участь 45-річний американець Кейсі Харрелл (Casey Harrell), який страждає на біковий аміотрофічний склероз (БАС), також відомий як хвороба Лу Геріга (Lou Gehrig, ALS). Хвороба, що почалася п’ять років тому, позбавила Харрелла повноцінно спілкуватися. Якщо середня швидкість мови у здорових людей становить близько 160 слів за хвилину, то Харрелл міг вимовляти в середньому 6 слів за хвилину. Його мова була дуже повільною через поразку, властиву цій хворобі, функції мотонейронів.

Однак завдяки новій технології Харрелл зміг відновити здатність до спілкування. В ході процедури йому були імплантовані мікроелектродні матриці розміром 3,2 мм, що являють собою систему обробки сигналів, засновану на технології NeuroPort компанії BlackRock Neurotech. Система передає сигнали мозку на кілька комп’ютерів із спеціальним програмним забезпеченням Backend for Realtime Asynchronous Neural Decoding (BRAND), яке декодує нейросигнали в реальному режимі часу, а потім відображає їх у вигляді фраз та пропозицій на екрані монітора.

Вже під час першого сеансу, коли Харрелл намагався вимовити речення зі словника у 50 слів, точність декодування становила 99,6 %. У другому сеансі з тим самим словником усі речення були декодовані безпомилково. Надалі словник було розширено більш ніж 125 000 слів, охоплюючи більшу частину розмовної англійської мови. Після кількох годин навчання точність декодування досягла 902%, а протягом наступних місяців перевищила 975%.

Дослідження було представлено групою вчених під керівництвом нейробіолога з Каліфорнійського університету в Девісі Сергія Ставісського (Sergey Stavisky) та нейрохірурга Девіда Брандмана (David Brandman). Хоча Харрелл став першим, хто протестував новий нейропротез та технологію інтерфейсу, отримані результати вселяють великі надії на відновлення комунікативних здібностей у людей з обмеженими можливостями.

Коли ми вперше протестували систему, він (Харрелл) заплакав від радості, коли слова, які він намагався сказати, з’явилися на екрані дуже швидко. Та ми й усі були дуже зворушені », — зазначив Ставінський.