Интерфейс мозг-компьютер научили быстро считывать слова, произносимые мысленно — это поможет людям при потере речи

Учёные из Калифорнийского технологического института смогли провести уникальный эксперимент, в ходе которого компьютер смог распознать слова, которые человек произносил мысленно. Исключительность опыта заключается в том, что данные снимались с области мозга, которая отвечает за тактильные и моторные действия. Тем самым один датчик может позволить человеку управлять искусственными конечностями и воспроизводить речь.

Источник изображения: Adapted from Edmondson, Laura R., and Hannes P. Saal

«Эти новые результаты являются многообещающими в области языка и коммуникации. Мы использовали интерфейс мозг-компьютер для реконструкции речи», — сообщила Сара Ванделт (Sarah Wandelt), аспирантка Калифорнийского технологического института, участвующая в постановке опыта.

В недавнем прошлом подобные исследования опирались на анализ сигналов мозга моторных зон, когда участники экспериментов шёпотом или движением губ и мышц гортани воспроизводили слова. Распознать мысленно произнесённые слова без движения или его имитации намного сложнее, что вело к низкой скорости распознавания, когда таковые испытания проводились.

Новое исследование стало самым точным в предсказании мысленно произнесённых слов. Сигналы регистрировались с отдельных нейронов в области мозга, называемой супрамаргинальной извилиной, расположенной в задней теменной коре. Ранее было выяснено, что эта область мозга представляет произносимые слова. Теперь учёные убедились, что указанная область также отвечает за мысленно произнесённую речь.

В ходе эксперимента пациента с тетраплегией (паралич конечностей) около 15 минут просили мысленно произносить ряд слов. Датчик в мозгу человека передавал данные на компьютер, который обучался распознавать рисунок сигналов. Для восьми слов результирующая точность распознавания составила 91 %.

Уточним, метод не может использоваться для чтения мыслей, поскольку мозговые паттерны индивидуальны и технология работает только тогда, когда человек фокусируется на произнесении слова. В то же время при целом ряде заболеваний, когда речь с помощью мышц становится невозможной, больному можно будет вернуть нормальное вербальное общение.

«Ранее мы показали, что можем декодировать из супрамаргинальной извилины человека воображаемые жесты рук для хватания, — сообщил один из авторов исследования. — Возможность декодировать речь из этой области говорит о том, что один имплантат может восстановить две важные человеческие способности: хватание и речь».