Ученые создали протез, читающий мысли. С его помощью немые могут разговаривать
Научная группа университета Дьюка разработала речевой протез размером не больше почтовой марки, который переводит сигналы мозга человека в то, что он пытается сказать.
«Существует множество пациентов, страдающих от изнурительных двигательных расстройств, таких как боковой амиотрофический склероз, которые могут нарушать их способность говорить, — сказал Грегори Коган, один из ведущих исследователей, участвовавших в проекте. — Но нынешние средства, позволяющие им общаться, как правило, очень медленные, большие и неудобные».
Новая технология может помочь людям, неспособным говорить из-за неврологических расстройств, вновь обрести способность общаться при помощи датчиков, определяющих, какими мышцами губ, языка, челюсти и гортани они хотят двигать.
Исследователи построили свою электродную решетку из ультратонкого гибкого пластика медицинского назначения с электродами, расположенными на расстоянии менее двух миллиметров друг от друга, что позволяет обнаруживать определенные сигналы даже от нейронов, находящихся очень близко друг к другу.
Сейчас исследователи пытаются дублировать функцию естественной речи. В настоящее время скорость декодирования составляет около 78 слов в минуту, в то время как люди произносят около 150 слов в минуту. Чтобы проверить, насколько полезны микрозаписи мозга для декодирования речи, ученые временно имплантировали свое устройство четырем пациентам без нарушений речи.
В рамках этого проекта исследователи разместили микроскопические датчики мозга на гибком медицинском пластике размером с почтовую марку. Электроды, находящиеся на расстоянии менее двух миллиметров друг от друга, позволяют улавливать и различать сигналы от соседних, расположенных очень близко друг к другу клеток.
После изготовления нового имплантата в качестве тестирования исследователям пришлось временно поместить устройство в мозг пациентов, которым проводилась операция на головном мозге по другому поводу. Команда ученых была ограничена во времени, чтобы испытать свое изобретение.
Пока протез был имплантирован, исследователи смогли зафиксировать активность головного мозга. Участники слышали ряд бессмысленных звукосочетаний, а затем произносили каждое из них вслух. Некоторые звуки были предсказаны с точностью 84%, в более сложных ситуациях точность снижалась. И по итогу средний показатель точности декодера составил 40% для фонем в середине и конце слов.
Сейчас разрабатываются записывающие устройства того же типа без каких-либо проводов, чтобы была возможность передвигаться и не быть привязанными к розетке. Полученное же изобретение со статистикой основано всего на 90-секундной выборке данных от каждого участника. Это впечатляет, поскольку существующей технологии требуются часы данных для декодирования.
Ученые создали протез руки, который возвращает осязание. Основной недостаток протезов рук — отсутствие тактильных ощущений. Ученые из Швеции, Италии, Швейцарии и Великобритании разработали новый тип протеза, который подключается к нервной системе.
