Тема:

Интерфейс мозг-компьютер 1 неделю назад

90 знаков в минуту: новый имплантат позволяет набирать текст почти так же быстро как на смартфоне

Эта технология позволит парализованным людям набирать мысленный текст так же быстро, как сообщение на смартфоне.

Эта технология позволит парализованным людям набирать мысленный текст так же быстро, как сообщение на смартфоне.
Фото Pixabay.

Каждое наше действие сопровождается определённым рисунком мозговой активности, планомерным включением и выключением разных мозговых центров. Для речи, движения, письма есть свой особый нейронный цикл, запускающий эти процессы.

Нарушение проведения сигналов от мозга к мышцам (к примеру, из-за травмы) приводит к неспособности человека двигаться или говорить. Десятилетиями учёные работают над способами объединить активность мозга с компьютерным интерфейсом, который позволил бы исследователям понимать и лечить неврологические нарушения, а пациентам – общаться с внешним миром.

Новый интерфейс мозг-компьютер, разработанный учёными из Стэнфордского университета, даёт человеку возможность написать текст, пользуясь лишь силой мысли. Программа, оснащённая искусственным интеллектом, в паре с имплантируемыми в мозг электродами смогла "прочитать" мысли полностью парализованного человека и преобразовать их в рукописный текст.

Эта технология позволит миллионам парализованных людей по всему миру вновь поговорить с родными и взаимодействовать с обществом.

Предыдущая разработка авторов этой технологии расшифровала нейронную цепь, отвечающую за движения руки, что позволило парализованным людям двигать курсором и печатать на виртуальной клавиатуре. Однако такой способ оказался недостаточно быстрым: скорость печати составляла около 40 знаков в минуту (средняя скорость печати на клавиатуре – 190 знаков в минуту).

Чтобы увеличить скорость коммуникации, исследовательская группа обратилась к визуализации рукописного текста. Учёные надеются, что со временем и практикой люди смогут общаться таким способом так же быстро, как набирать сообщения на смартфоне.

Обновлённая техника позволила участнику исследования мысленно набирать текст со скоростью 90 знаков в минуту. Учитывая, что добровольцу на момент исследования было 65 лет, скорость его письма была немногим ниже, чем средняя скорость набора текстового сообщения пожилых людей (115 знаков в минуту на смартфоне).

Анимация "мысленного" письма.

Единственный участник исследования полностью парализован ниже шеи после спинномозговой травмы, случившейся в 2007 году. В 2016 году нейрохирург и соавтор этой работы Джейми Хендерсон (Jaimie Henderson) имплантировал в его мозг два небольших чипа. В каждом из них была сотня электродов, считывающих активность нейронов. Импланты были установлены в участок моторной коры головного мозга, контролирующий движения рук, что позволило учёным записать характер мозговой активности, связанной с письменной речью.

Ведущий автор этой работы Фрэнк Уиллетт (Frank Willett) планирует сосредоточиться именно на этом методе коммуникации и протестировать его с участием других парализованных добровольцев. Теоретически, со временем можно будет разработать специальный упрощённый язык, наподобие жестового, который ускорит такую "ментальную" коммуникацию.

Также исследователи отмечают, что подобную технику в будущем можно будет применять при травмах головного мозга, а также восстановлении после инсульта.

Пока что интерфейс, позволяющий человеку писать силой мысли, является серьёзным прорывом в области нейрокомпьютерной коммуникации. Однако учёные уже видят перед собой новые горизонты развития: настоящим достижением может стать интерфейс, способный расшифровать устную речь. То есть, в идеале, человек сможет лишь подумать о том, что он хочет сказать, и машина преобразует его мысль в слова.

"Очень непросто расшифровать устную речь с достаточной точностью и нужным объёмом словарного запаса, чтобы люди могли вести разговор на общие темы. Здесь гораздо более высокое отношение сигнал/шум, поэтому это гораздо сложнее передать на компьютер. Сейчас мы очень рады, что можем с высокой точностью расшифровать письменную речь. Каждая буква вызывает совершенно своеобразный рисунок мозговой активности", – объясняет профессор Уиллетт.

Исследование было опубликовано в издании Nature.

Напомним, ранее мы писали о российской системе, которая позволяет мысленно управлять компьютером и бытовыми приборами, а также о новой "соцсети", позволяющей обмениваться мыслями на расстоянии.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".