Аннотация:
Исследовательская группа из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработала новый тип системы интерфейса «мозг-компьютер», которая впервые может одновременно декодировать речь и связанные с ней движения тела парализованных пациентов с помощью одного устройства мозгового имплантата, а также управлять цифровыми виртуальными изображениями для выражения. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Neuroscience 14 сентября.
Саманта Брослер, первый автор исследовательской работы, сказала, что это исследование направлено на содействие развитию интерфейсов мозг-компьютер: от восстановления одной функции за раз до восстановления нескольких методов общения и движения с помощью единого интерфейса мозга. Она отмечает, что жесты могут добавлять значение, акцент, эмоции и контекст, а в некоторых случаях могут полностью заменять язык, например, кивок в знак согласия, покачивание головой в знак отказа, махание рукой, пожимание плечами или поднятый вверх большой палец.
В этом исследовании, подтверждающем концепцию, использовались 10 и 4 жеста общения между двумя участниками соответственно. Система использует технологию машинного обучения для точного расшифровки слов и жестов в сознании двух людей. Следующая цель команды — распространить этот метод на более широкий словарный запас и более непрерывный диапазон движений тела.
Эффективный протезный подход к общению может помочь миллионам пациентов с неповрежденными или почти неповрежденными когнитивными функциями, но потерей речи из-за инсульта, нейродегенеративного заболевания БАС и других заболеваний головного мозга. В долгосрочной перспективе ученые надеются, что эта технология также поможет людям, испытывающим трудности с речью из-за церебрального паралича и аутизма.
Область коммуникационных протезов привлекает все большее внимание исследователей и инвестиций. Активные компании включают Neuralink Илона Маска и Precision Neuroscience. Компания Echo Neurotechnologies, соучредителем которой является ведущий исследователь UCSF доктор Эдвард Чанг, занимается разработкой оборудования для мозговых имплантатов.
Ричард Рош, эксперт по динамике мозга и старший клинический преподаватель Королевского колледжа Лондона, считает, что исследование является новаторским и дает новые подсказки о том, как мозг сочетает речь с другими формами общения. Он отметил, что исследования, показывающие значительное перекрытие областей мозга, которые обрабатывают речь и жесты, дополняют появляющуюся литературу о том, что человеческий мозг, возможно, не представляет собой сеть узкоспециализированных, взаимосвязанных, но отдельных областей, а вместо этого имеет существенное перекрытие функций. Но он также предупредил, что технология все еще далека от универсальности, требует серьезной операции на головном мозге и плохо работает при движении тела на контралатеральной стороне имплантата.
Скотт Веллингтон, исследователь из Института дополненной человечности при Университете Бата, приветствовал исследование, но отметил, что все еще существуют препятствия на пути превращения его в стандартный вспомогательный инструмент, в том числе необходимость настройки системы для каждого пациента. Он сказал, что эти технологии во многом зависят от человека, и модель, обученная на сигналах мозга одного человека, работает для этого человека, но ее трудно распространить на других. Исследование универсальных моделей требует значительных инвестиций, что может помешать их широкому клиническому внедрению.
Комментарии