Експериментален мозъчен имплант за първи път трансформира мислите на пациент в гласова реч
Пациентите, които са загубили способността да говорят, може да успеят да се върнат към активна вербална комуникация, ако нова технология за преместване на умствените думи в гласово предаване бъде приведена в клинична употреба. Експериментите с нов имплант и метод за превръщане на умствено изречените думи в реч показаха добри резултати, буквално връщайки гласа на пациент, загубил способността да говори преди 20 години.
Новият имплант и технология за обучение на невронна мрежа за разпознаване на активността на речевите центрове на мозъка са разработени от учени от Калифорнийския университет в Бъркли (UC Berkeley) и Калифорнийския университет в Сан Франциско (UCSF). Основната функция на платформата е сканиране на мозъчната активност на всеки 80 ms. Предложеният метод елиминира досадното забавяне, обикновено присъщо на подобните решения.
Системата обикновено първо разпознава мозъчната активност, след това свързва учебния модел, анализира (обикновено) голям фрагмент от текста и едва след това възпроизвежда мислено изречената реч. Живата комуникация в този случай е трудна, поради непрекъснатите паузи. Учени от Калифорния предложиха решение, което позволява незабавно възпроизвеждане на речта по време на процеса на мислено произнасяне на думите от пациент с имплант.
Също така в новото проучване учените са заобиколили проблема с обучението на модела (интерфейса) чрез възпроизвежданите от пациента звуци и думи. Не всички хора, които са загубили речта си, са способни на това, така че премахването на този етап ще разшири кръга на потенциалните потребители на технологията.
Експериментът е проведен с 47-годишен пациент, който на 30-годишна възраст е загубил способността си да говори поради заболяване. По време на тренировъчния процес невронната мрежа мислено произнася 100 уникални изречения от речник с малко над 1000 думи. Използвана е също и спомагателна схема за общуване, базирана на 50 фрази с приложение на по-малък набор от думи.
За разлика от предишните методи, в новия процес участникът не се опитва да произнесе думите на глас — той просто казва изреченията тихо на себе си. Системата успешно декодира и двата начина на комуникация, като средният брой думи, преведени в реч на минута, е почти два пъти по-голям от предишните методи. И когато се използва методът за прогнозиране, мислите се превеждат в реч в движение осем пъти по-бързо, отколкото при алтернативните методи за превод.
За постигане на по-естествен звук са използвани стари записи на гласа на пациентката, които ѝ позволяват да говори по същество със собствения си глас. Освен това, когато процесът на разпознаване на мислите е стартиран в автономен режим без времеви ограничения, системата е успяла да преведе в думи дори тази мозъчна дейност, за която интерфейсът не е бил обучен.
Авторите отбелязват, че методът все още трябва да бъде усъвършенстван, преди да може да се счита за клинично приложим.









