3535
Для людей із тяжким паралічем навіть коротка розмова може перетворитися на складний процес, адже сучасні нейроінтерфейси зазвичай відновлюють лише одну функцію — наприклад, дозволяють набирати слова або керувати окремим рухом. Дослідники з Каліфорнійського університету в Сан-Франциско випробували інший підхід: мозковий імплантат, який одночасно розпізнає намір говорити та жестикулювати і перетворює ці сигнали на цифрову комунікацію.
Такий підхід наближає нейропротези до природної людської розмови. У повсякденному спілкуванні люди не обмежуються словами: вони рухають руками, змінюють вираз обличчя, підкреслюють сказане жестами. Для пацієнта, який через інсульт або нейродегенеративне захворювання втратив здатність керувати м’язами, повернення кількох каналів комунікації одночасно може бути принципово важливим.
Як мозок навчили перетворювати на слова та рухи
Головна складність полягала в тому, що мозкові сигнали, пов’язані з мовленням і рухами, частково накладаються один на одного. Під час операції дослідники розмістили 253 електроди на поверхні лівої півкулі головного мозку учасників. Така система охоплює значну ділянку сенсомоторної кори і дає змогу реєструвати активність, яка виникає, коли людина намагається вимовити слово або виконати жест.
Далі сигнали обробляють алгоритми машинного навчання. Система інтерпретує мозкову активність і переводить її в текст, а паралельно керує цифровим аватаром. Учасники могли обрати зовнішність свого віртуального персонажа, а алгоритм відтворював задуманий рух. Тобто людина отримувала можливість не просто «надрукувати» повідомлення силою думки, а зробити комунікацію більш живою.
У випробуванні брали участь троє людей. Двоє мали тяжкі наслідки інсульту, ще один учасник жив із бічним аміотрофічним склерозом. Під час тестів система працювала з набором із десяти фраз і десяти жестів. В одному з експериментів учасник лише уявляв рух, фізично не виконуючи його, а нейроінтерфейс все одно зміг розпізнати намір.
Точність висока, але технологія лише на початку шляху
У різних учасників результати відрізнялися: в окремих тестах точність розпізнавання сягала 100 відсотків, в інших — близько 75 відсотків. Це показує великий потенціал технології, але одночасно нагадує, що її ще не можна вважати готовим масовим медичним рішенням. Алгоритми потребують подальшого навчання, а системі необхідно значно розширити словник і набір рухів.
Дослідники розглядають експеримент як першу фазу роботи. Наступне завдання — зробити нейроінтерфейс здатним працювати з більш природним мовленням і набагато ширшим набором жестів без необхідності обмежувати людину заздалегідь підготовленими командами. Не менш важливими залишаються швидкість декодування, стабільність роботи імплантату та безпека тривалого використання.
Результати демонструють, як швидко змінюється сфера інтерфейсів «мозок — комп’ютер». Якщо раніше основною метою було дати людині можливість обрати букву на екрані або виконати одну просту команду, тепер науковці намагаються відновити багатокомпонентне спілкування. Для пацієнтів із тяжкими руховими порушеннями це може означати більш природний спосіб висловлювати думки та емоції.
https://24tv.ua/tech/noviy-mozkoviy-implantat-vidnovlyuye-odnochasno-movlennya-zhesti_n3143691
