Американські медики встановили паралізованому чоловікові мозковий імплантат, який зчитує нейронні сигнали в мовних моторних зонах, і з цієї активності комп'ютер становить цілі фрази. Поки словниковий запас у нього невеликий - 50 слів - але в майбутньому технологію планують удосконалити і навчити систему більшій кількості слів. Дослідження опубліковано в
У людей після інсульту часто вражені мозкові центри, які відповідають не тільки за рухи кінцівок, але і за мову. Якщо втрата здатності говорити поєднується з паралічем верхніх і нижніх кінцівок, то пацієнту складно використовувати і допоміжні пристрої, які потрібно контролювати руками. Ми вже розповідали, що американські вчені розробили прототип інвазивного пристрою-декодера, що дозволяє синтезувати промову по активності мозку при русі органів мовного апарату. Пристрій спочатку тестували на добровольцях, які вимовляли фрази вголос, а комп'ютер навчався розуміти патерн активації нейронів. У паралізованих людей таке навчання провести складніше, якщо вони втратили здатність говорити. Також неясно, наскільки такі пацієнти після десятиліть паралічу зберегли здатність активувати нейронні мережі, що відповідають за промову. Раніше робилися спроби зчитувати окремі звуки у паралізованої людини, але розрізняти слова, а тим більше фрази ще не пробували.
Команда американських медиків під проводом Едварда Чанга (Edward F. Chang) з Каліфорнійського університету поставила більш амбітну мету, ніж їхні попередники. Вчені вирішили навчити комп'ютер зчитувати окремі слова у паралізованого чоловіка віком 36 років, у якого в 20 років стався великий інсульт. Вони встановили пацієнту імплантат над поверхнею моторних областей мозку лівої півкулі, відповідальних за мову. У цьому випадку нейронна мережа спочатку навчалася на пацієнті, який не говорив, і використовувала для цього лише мозкову активність. Спочатку модель навчилася зчитувати активність нейронів, а потім передбачати можливе продовження фрази зі словникового запасу в 50 слів. Таким чином синтезатор складав окремі короткі фрази. Процес тренування тривав кількох місяців.
Після періоду навчання комп'ютер розумів пацієнта в 74,4 відсотка випадків, що поки ще далеко від ідеалу. Імплантат може розрізняти мовленнєву активність зі швидкістю 15,2 слова на хвилину. У тестах пацієнт зміг відповісти на прості запитання про те, як у нього справи і чи хочеться йому пити.
У планах дослідників залучити в клінічні випробування мовного імплантату більше учасників, розширити словниковий запас системи і збільшити швидкість розпізнавання мови. Подальші дослідження також повинні підвищити точність зчитування слів.
Дослідники розробляють різні техніки, що дозволяють поліпшити якість життя паралізованих людей. Наприклад, застосовують електростимуляцію спинного мозку, щоб допомогти їм заново навчитися ходити.