Главная Наука Имплантат для чтения мыслей преобразует сигналы мозга в речь
Наука

Имплантат для чтения мыслей преобразует сигналы мозга в речь

Имплантат для чтения мыслей преобразует сигналы мозга в речь
Поделитесь

Мозговой имплантат, использующий искусственный интеллект (ИИ), может почти мгновенно декодировать мысли человека и транслировать их через динамик, показало новое исследование. Это первый случай, когда исследователи добились практически синхронной передачи мыслей от мозга к голосу.

Экспериментальная технология чтения мыслей предназначена для того, чтобы дать искусственный голос людям с тяжелым параличом, которые не могут говорить. Она работает за счет установки электродов на поверхность мозга в рамках имплантата, называемого нейропротезом, который позволяет ученым идентифицировать и интерпретировать речевые сигналы.

Интерфейс мозг-компьютер (BCI) использует искусственный интеллект для декодирования нейронных сигналов и может передавать речь из мозга практически в режиме реального времени, говорится в заявлении Калифорнийского университета (UC), Беркли. Ранее команда представила более раннюю версию технологии в 2023 году, но новая версия более быстрая и менее роботизированная.

Имплантат для чтения мыслей преобразует сигналы мозга в речь

«Наш подход к потоковой передаче речи привносит в нейропротезы те же возможности быстрого декодирования речи, что и в таких устройствах, как Alexa и Siri», — сказал в своем заявлении со-главный исследователь исследования Гопала Ануманчипалли, доцент кафедры электротехники и компьютерных наук Калифорнийского университета в Беркли. «Используя аналогичный алгоритм, мы обнаружили, что можем декодировать нейронные данные и впервые обеспечить практически синхронную передачу голоса».

Ануманчипалли и его коллеги поделились своими выводами в исследовании, опубликованном в понедельник (31 марта) в журнале Nature Neuroscience.

Первый человек, на котором была опробована эта технология, по имени Энн, в 2005 году перенес инсульт, в результате которого она была серьезно парализована и не могла говорить. С тех пор она позволила исследователям вживить ей в мозг 253 электрода для мониторинга той части мозга, которая контролирует речь — так называемой моторной коры, — чтобы помочь разработать технологии синтетической речи.

«По сути, мы перехватываем сигналы, когда мысль переводится в артикуляцию и в середине этого моторного контроля», — сказал соавтор исследования Чол Чжун Чо, докторант факультета электротехники и компьютерных наук Калифорнийского университета в Беркли. «То есть мы декодируем данные после того, как мысль уже возникла, после того, как мы решили, что сказать, после того, как мы решили, какие слова использовать и как двигать мышцами голосового тракта».

ИИ декодирует данные, полученные с помощью имплантата, и помогает преобразовать нейронную активность в синтетическую речь. Команда обучала алгоритм искусственного интеллекта, заставляя Энн беззвучно произносить предложения, которые появлялись на экране перед ней, а затем сопоставляя нейронную активность со словами, которые она хотела произнести.

Прочитайте также  Точка в небе: Perseverance впервые снял исчезновение Земли за спутником Марса

Система отбирала сигналы мозга каждые 80 миллисекунд (0,08 секунды) и могла распознавать слова и преобразовывать их в речь с задержкой примерно до 3 секунд, говорится в исследовании. Это немного медленно по сравнению с обычным разговором, но быстрее, чем предыдущая версия, которая имела задержку около 8 секунд и могла обрабатывать только целые предложения.

Новая система выигрывает от преобразования более коротких окон нейронной активности, чем старая, поэтому она может непрерывно обрабатывать отдельные слова, а не ждать, пока закончится предложение. По словам исследователей, новое исследование — это шаг к созданию более естественно звучащей синтетической речи с помощью BCI.

«Это доказательство концепции — настоящий прорыв», — сказал Чо. «Мы с оптимизмом смотрим на то, что теперь сможем добиться прогресса на всех уровнях. Например, с инженерной стороны мы будем продолжать совершенствовать алгоритм, чтобы понять, как генерировать речь лучше и быстрее».

Дальнейшие улучшения направлены на повышение точности и скорости декодирования, а также на персонализацию системы для каждого пользователя. Команда планирует адаптировать алгоритм ИИ к индивидуальным особенностям нейронной активности каждого пациента, что позволит создать более естественный и интуитивно понятный интерфейс. Кроме того, исследователи работают над уменьшением размера имплантата и повышением его долговечности, чтобы обеспечить долгосрочное использование технологии.

Потенциал этой технологии выходит за рамки восстановления речи. В будущем она может быть использована для управления протезами конечностей, компьютерами и другими устройствами, предоставляя людям с параличом возможность взаимодействовать с окружающим миром.

Несмотря на многообещающие результаты, технология находится на ранней стадии разработки, и предстоит решить ряд проблем, прежде чем она станет доступной для широкого использования. К ним относятся вопросы безопасности, долговечности и стоимости имплантата, а также необходимость обучения и поддержки пользователей.

Тем не менее, это исследование знаменует собой значительный шаг вперед в области нейротехнологий и открывает новые горизонты для улучшения качества жизни людей с ограниченными возможностями.

Поделитесь в вашей соцсети👇

Ваш комментарий

Добавить комментарий

Похожие статьи
Мировые выбросы углекислого газа впервые могут начать снижаться: прогноз на 2026 год
Наука

Мировые выбросы углекислого газа впервые могут начать снижаться: прогноз на 2026 год

Согласно новому отчёту Global Carbon Project, выбросы от сжигания угля, нефти и...

Иран раздаёт таблетки йода возле ядерных объектов: США грозит ядерным ударом?
НаукаНовости

Иран раздаёт таблетки йода возле ядерных объектов: США грозит ядерным ударом?

Медицинский чиновник Минздрава Ирана сообщил о распространении йодных таблеток в радиусе двух...

Учёные создали роборуку, которая ходит на пальцах, как Вещь из «Семейки Аддамс»
Наука

Учёные создали роборуку, которая ходит на пальцах, как Вещь из «Семейки Аддамс»

Инженеры ETH Zurich научили серийную роботизированную кисть самостоятельно передвигаться на кончиках пальцев...

Британцы страдают от «перегрузки стримингом»: миллионы хотят «вернуться к простым временам»
Наука

Британцы страдают от «перегрузки стримингом»: миллионы хотят «вернуться к простым временам»

Новое исследование Great TV показало, что 51% зрителей в Великобритании чувствуют себя...