Medical gadgets
Brain
The future is here
April 26

Ученые разработали прототип устройства, переводящего электрические сигналы мозга в речь

image

Людей, которые по той либо иной причине потеряли способность говорить довольно много. Современные технологии позволяют частично решить эту проблему при помощи разных инструментов, от обычной клавиатуры до распознавания движения глазного яблока. К сожалению, чем сильнее степень обездвиженности человека, тем ниже его возможность общаться с окружающими.

Идеальным вариантом могло бы быть устройство, которое способно анализировать активность головного мозга и переводить электрические сигналы в речь. Ранний прототип такого устройства уже создан учеными из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Результаты работы опубликованы учеными в статье для журнала Nature. Авторам идеи действительно удалось создать имплант, который переводит электрические сигналы в речь. Воспроизведение получается не совсем точным, но разобрать слова можно, причем не только участникам эксперимента но и посторонним людям.

Для того, чтобы добиться успеха ученым понадобилось несколько лет кропотливой работы по анализу сигналов мозга и составлению «словаря», который дает возможность переводить эти сигналы в слова. Пока что технология находится в начальной стадии развития, так что использовать ее можно лишь в лаборатории, и лишь для ограниченного числа случаев.

Но в будущем авторы идеи планируют доработать технологию так, чтобы она позволила даже парализованным полностью людям говорить. В настоящий момент такие пациенты закрыты в собственном теле и не могут взаимодействовать с окружающими.

Есть системы, которые позволяют переводить движение глазного яблока в символы на экране. Но для этого нужно, чтобы человек мог управлять мышцами хотя бы частично, плюс требуется специализированная компьютерная система, которая работает медленно — не больше 10 слов в минуту.


Авторы исследования — Эдвард Чанг (Edward Chang) и Джош Шартье (Josh Chartier). В ходе реализации исследования они никому не вживляли в голову электроды. Дело в том, что такие люди уже есть — это пациенты, страдающие от тяжелых форм эпилепсии. Некоторым из них в рамках лечебного курса временно имплантируют электроды.

Исследователи пригласили добровольцев и попросили их произносить слова и целые предложения. Во время произнесения слов ученые записывали электрическую активность мозга. Затем, в ходе анализа результатов команда смогла выделить сигналы, которые отвечают за работу губ, языка, челюсти и гортани во время разговора.

Затем была создана модель виртуального голосового аппарата. Ученым удалось «научить» модель воспроизводить звуки. В результате получилось воспроизвести звуки, которые перед этим произносил доброволец. Примерно 70% воспроизведенных слов были понятны слушателям — и не только участникам эксперимента, но и людям со стороны, как и говорилось выше.

К сожалению, технология вряд ли подойдет тем людям, кто давно лишен возможности говорить или вообще никогда не говорил — для работы модели нужны сигналы мозга, отвечающие за работу речевого аппарата. Если долго не говорить, то мозг «забывает» о речи, и мысли не вызывают активизации тех его участков, которые отвечают за работу гортани, языка или губ.

+14
4.9k 5
Support the author
Comments 17
Top of the day