Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско смогли перевести сигналы мозга, передаваемые речевому аппарату, в речь. Эта технология позволит парализованным людям общаться более эффективно, чем сейчас, когда им приходится использовать устройства с виртуальной клавиатурой, фиксирующие положение глаз и мышечные сокращения. Пока что методика справляется лишь с простыми предложениями, но ученые планируют расширять ее возможности. О своей работе исследователи рассказали в статье в журнале Nature Communications.
«На сегодняшний день не существует системы синтеза речи, которая позволяла бы пользователям вести диалог так же быстро, как при обычном человеческом разговоре», — говорит Эдвард Чанг, нейрохирург и ведущий автор исследования.
Провести работу удалось благодаря трем пациентам с эпилепсией, которым предстояла операция на мозге. Перед ней всем троим в мозг установили небольшие электроды для изучения природы их припадков. Чанг использовал электроды для регистрации мозговой активности во время того, как каждому пациенту задавали девять вопросов и предлагали прочитать список из 24 возможных ответов.
В частности, исследователи выясняли, какую музыку предпочитают испытуемые, как они себя чувствуют, не слишком ли им холодно или жарко, темно или светло, и не надо ли проветрить в палате.
Получив эти данные, исследователи создали компьютерные модели, обучив их сопоставлять конкретные примеры мозговой активности с вопросами пациентов и ответами испытуемых. Программное обеспечение могло практически мгновенно определить по сигналам мозга, какой вопрос услышал пациент и какой ответ он дал, с точностью 76% и 61%, соответственно.
«Это первый случай, когда такой подход используется для идентификации произнесенных слов и фраз. Важно помнить, что мы достигли этого, используя очень ограниченный словарный запас, но в будущих исследованиях мы надеемся его расширить, а также повысить точность распознавания», — отмечает исследователь команды Дэвид Мозес.
Ученым предстоит решить еще много вопросов, связанных с переводом мыслей в речь. На данный момент программа распознает сигналы мозга, которые он посылает речевому аппарату. Однако для некоторых пациентов этого может оказаться недостаточно, и необходимо будет искать иной подход.
По словам Чанга, распознавать мысли технология вряд ли сможет. Впрочем, такую возможность он и не считает нужной.
