Исследователи прочитали фразы по мозговым волнам парализованного человека

Впервые в медицине исследователи использовали мозговые волны парализованного человека, неспособного говорить, чтобы перевести их в предложения на экране компьютера. Потребуются еще годы дополнительных исследований, но нынешняя работа стала важным шагом к тому, чтобы однажды восстановить более естественное общение для тех, кто не может разговаривать из-за травмы или болезни.

Сегодня у людей, которые не могут говорить или писать из-за паралича, есть только очень ограниченные способы общения. Как известно, знаменитый физик Стивен Хокинг с 2005 года пользовался для общения через синтезатор речи единственной своей работающей мышцей — участком щеки. Скорость набора составляла примерно одно слово в минуту. В ряде случаев удается использовать устройства, отслеживающие движения зрачков человека. Пациент, ставший участником нынешнего исследования, использует указку, прикрепленную к его бейсболке, и, двигая головой, касается слов или букв на экране. Но все подобные способы оказываются удручающе медленной и ограниченной заменой речи.

В последние годы создание интерфейсов «мозг — компьютер» позволило парализованным людям управлять роботизированными протезами. Команда под руководством нейрохирурга Эдварда Чанга (Edward Chang) из Калифорнийского университета в Сан-Франциско использовала этот принцип для создания «речевого нейропротеза» — устройства, которое декодирует мозговые волны, контролирующие движения мышц губ, челюсти, языка и гортани, формирующих каждый звук речи.

David A. Moses et al./The New England Journal of Medicine, DOI: 10.1056/NEJMoa2027540

Пациент-доброволец, который вызвался протестировать устройство, пятнадцать лет назад перенес инсульт ствола головного мозга, вызвавший обширный паралич и лишивший его возможности говорить. Исследователи имплантировали электроды на поверхность мозга человека, над областью, контролирующей речь. Компьютер проанализировал нейронную активность, возникающую в мозге при намерении пациента произнести те или иные слова, в конечном итоге научившись различать 50 слов, из которых можно было составить более 1000 предложений. Например, на вопрос «Хотите пить?» компьютер позволяет мужчине ответить «Нет, я не хочу пить». По словам ведущего автора статьи Дэвида Мозеса (David Moses), слово появляется на экране через три-четыре секунды после того, как пациент пытается его произнести. Это не так быстро, как при обычной речи, но быстрее, чем другие доступные парализованным людям способы коммуникации.

О результатах сообщается в статье, которую опубликовал New England Journal of Medicine.