Мозговой имплант преобразует сигналы мозга в текст и движения компьютерного курсора, позволяя парализованному пациенту полноценно общаться с родными и работать. О том, как нейрокомпьютерный интерфейс может стать не только средством для лабораторных исследований, но устройством, которое применяется в повседневной жизни, рассказывается в журнале Nature Medicine.
Традиционные интерфейсы требуют помощи специалистов для настройки и повтора калибровки. Ученые из Калифорнийского университета в Дэвисе совместно с коллегами из университета Брауна и Массачусетской больницы общего профиля разработали систему, которая может использоваться в домашних условиях.
Апробировать уникальный имплант согласился 47-летний Кейси Харрел, у которого из-за бокового амиотрофического склероза ослабли конечности и стала невнятной речь. Хирурги имплантировали в прецентральную извилину, отвечающую за речь, четыре сенсорных массива. В каждом из них находится по 64 микроскопических электрода, которые регистрируют импульсы отдельных клеток и передают их по проводному соединению, встроенному в череп, в вычислительную систему.
Для расшифровки сигналов мозга используются передовые модели ИИ. Пациент беззвучно произносит слова, а программа выдает на экране фонемы, из которых формируются предложения. Точность расшифровки составляет 99%. При этом пациент может применять систему дома без помощи исследователей. Процесс настройки, который проводят родственники, занимает всего 20 минут. После этого пациент может пользоваться системой до 19 часов.
За два года Харрел произнес почти 183 тыс. предложений и 2 млн слов. Скорость речи составляет 56 слов в минуту и по мере привыкания к системе она увеличивается. Программа также настроена на преобразование текста в речь Харрела, эта функция основана на записях его голоса до диагноза.
Для управления компьютером система преобразовывает мысли Харрела в движения указателя мыши. Кроме того он может выбирать кнопки на экране с помощью айтрекера. Это дает возможность полноценно работать и общаться с ближними.
При всех плюсах у системы есть некоторые ограничения. Провода, которые проходят через кожу, могут вызвать риск инфицирования. Кроме того, компьютеры занимают много места, что не позволяет использовать систему вне дома. Однако полученные результаты стали важным шагом на пути к практическому применению нейрокомпьютерных интерфейсов.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что интервальное голодание защищает мозг от стресса.
