ВЕСТИ

Прямой Эфир

    Прогнозы

      Ученые научились превращать сигналы мозга в речь

      Москва, 26 апреля - "Вести.Экономика". Калифорнийские исследователи создали нейрочип и алгоритм, позволяющие напрямую считывать мысли из центра речи человека и озвучивать их, используя виртуальный аналог голосовых связок. Эта система вернет дар речи многим немым инвалидам, пишут ученые в журнале Nature.

      Исследователи проанализировали данные активности мозга во время речи пяти пациентов, страдающих эпилепсией и имеющих имплантированные электроды. Во время опытов ученые просили добровольцев зачитывать определенные слова и предложения и записывали сигналы, поступавшие из их нервных клеток. Электроды фиксируют электрические сигналы, управляющие движением губ, языка, гортани и челюсти.

      Специалисты сопоставили мозговые сигналы, контролирующие губы, язык, челюсть и гортань, с движениями голосового тракта. Это позволило создать виртуальную модель речевого аппарата каждого человека.

      Как показали опыты на другой группе добровольцев, прослушивавших подобные записи, эта синтетическая речь была понятной для них примерно в половине случаев, если эпилептики использовали простые наборы слов. При повышении его сложности качество распознавания речи падало до 20%.

      "Пока что мы еще далеки от совершенства – наша система вырабатывает почти естественные медленные звуки, такие как "ш" или "з", и хорошо справляется с ритмом и интонацией речи, правильно отражая пол и личные особенности человека, но некоторые резкие звуки пока не очень четкие. С другой стороны, уже сейчас она позволяет общаться в режиме реального времени", — заявил Джош Чартье из университета Калифорнии в Сан-Франциско (США). Ученые утверждают, что им под силу вернуть человеку речь в случае некоторых заболеваний, типа травмы мозга или болезни Паркинсона. Однако для успеха здесь необходимо, чтобы участки мозга, отвечающие за управление губами, языком, гортанью и челюстью, корректно функционировали.

      Исследователи подчеркивают, что техника пока плохо применима, в случаях если человек не может говорить, например, из-за инсульта, повреждения голосовых связок или болезни Лу Герига (боковой амиотрофический склероз).

      В будущем, вероятно, используя подобное устройство, появится возможность помочь людям, которые никогда не говорили, в том числе некоторым детям с церебральным параличом.

      В комментарии, опубликованном вместе с итогами исследования, говорится, что результаты ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско звучат убедительно. "Можно надеяться, что люди с нарушениями речи вновь смогут свободно разговаривать и жить нормальной жизнью", - говорится в комментарии.

      "Это интересная разработка замечательной лаборатории, но нужно учесть, что это пока ранний этап и до ее внедрения еще далеко", - подчеркивает специалист Университетского колледжа Лондона Софи Скотт.

      В последние 10 лет нейрофизиологам удалось совершить настоящий прорыв в области создания нейроинтерфейсов – набора микрочипов, особых электродов и компьютерных программ, позволяющих подключать к мозгу человека и животных киберконечности, искусственные глаза и даже те органы чувств, аналогов которых нет в природе, – тепловизоры и рентгеновизоры.

      Ученые годами работают над тем, как поместить электроды в мозг так, чтобы нанести минимум повреждений тканям. Одной из основных задач является создание очень гибких электродов, которые могут двигаться вместе с мозгом, но достаточно жесткие, чтобы их можно было вставить в нужное место.

      Недавно команда ученых, некоторые из которых работали на Илона Маска, разработали способ быстрой имплантации электродов в мозг крыс. Процесс, описанный в неопубликованной научной статье, является важным шагом на пути к созданию потенциальной системы для непосредственного подключения человеческого мозга к компьютерам, сообщает Bloomberg.

      По словам источников издания, ознакомившихся с текстом работы, пять авторов статьи были наняты компанией Neuralink или так или иначе связаны с этим небольшим стартапом, основанным Илоном Маском. Авторы называют свою систему "швейной машиной" для мозга. Ученые удалили кусочек черепа крысы и поместили туда иглу, которая внедряет гибкие электроды в ткани мозга.

      Жесткая игла используется для вставки гибкого и тонкого полимерного электрода длиной всего несколько миллиметров вглубь мозга. Устройство может "впрыскивать" электроды каждые несколько секунд, что намного быстрее, чем альтернативные методы. Электроды соединяются с небольшой печатной платой, которая находится на затылке крысы и записывает сигналы от мозга.

      В статье ученые подробно описали свою работу со взрослыми самцами крыс линии Лонг-Эванса, обычными подопытными в лабораториях. В одном случае крысу с двумя дюжинами имплантированных электродов наблюдали в течение двух месяцев. Имплантаты других крыс работали недолго: иногда крошечные печатные платы, приклеенные к верхней части головы крыс, просто отваливались через несколько недель.

      Есть и другие недостатки. Исследователи пишут, что электроды от "швейной машины" не такие тонкие, как те, что использовались в экспериментах в других лабораториях. Чем они тоньше, тем сложнее их поставить на место. Также эксперименты иногда вызывали незначительные повреждения тканей.

      Исследователи пока собирают отзывы о своей работе, прежде чем представить ее для рецензирования и публикации в научном журнале.

      До того как подобные технологии начнут применяться на людях, еще долгие годы, но научная работа важна, так как описывает путь к мониторингу и потенциально стимуляции мозговой деятельности с минимальными последствиями для костей черепа. Это может позволить Neuralink когда-нибудь создать устройство с искусственным интеллектом, которым люди могут управлять силой мысли.

      Тем не менее такому бизнесу может быть трудно найти клиентов, желающих перенести операцию, в ходе которой предполагается удалить кусок черепа. Для начала научное сообщество видит перспективу в применении технологии для лечения пациентов с болезнью Паркинсона, потерей памяти или другими заболеваниями головного мозга.

      Новости партнеров

      Форма обратной связи

      Отправить

      Форма обратной связи

      Отправить