Ученые успешно создали "речевой протез", который способен декодировать электрические сигналы мозга и предсказывать звуки, которые пытается произнести человек. Эта революционная технология открывает новые возможности для людей, неспособных говорить из-за неврологических заболеваний, позволяя им общаться с помощью мыслей.
Датчики, размером не больше почтовой марки, способны улавливать специфические сигналы от мышц, участвующих в речи, таких как губы, язык, челюсть и гортань. Анализируя эти сигналы, устройство может предсказать, какие слова или звуки будут произнесены.
"Люди с такими двигательными расстройствами, как ALS или синдром блокировки, часто испытывают трудности в общении, а имеющиеся в их распоряжении инструменты медленны и громоздки, - объясняет нейробиолог Грегори Коган (Gregory Cogan) из Университета Дьюка.
Современные технологии декодирования речи могут декодировать речь только на скорости, равной половине средней скорости речи". Однако команда, создавшая "речевой протез", считает, что их технология способна улучшить эту задержку, поскольку они продолжают совершенствовать устройство и размещать больше электродов на меньшей матрице, чтобы улавливать более точные сигналы.
"Мы еще далеки от достижения естественной речи, но уже видим траекторию движения к этой цели", - говорит Джонатан Вивенти, соавтор работы и инженер-биомедик из Университета Дьюка.
Для создания электродного массива исследователи использовали сверхтонкий гибкий пластик с электродами, расположенными на расстоянии менее двух миллиметров друг от друга. Такая конструкция позволяет датчикам обнаруживать специфические сигналы даже от нейронов, расположенных очень близко друг к другу.
Для проверки эффективности своего устройства исследователи временно имплантировали его четырем пациентам без нарушений речи во время несвязанных с ними операций. За короткий промежуток времени (15 минут) удалось зарегистрировать активность мозга в речедвигательной коре, пока пациенты повторяли 52 бессмысленных слова. Эти слова включали в себя различные фонемы - мельчайшие звуковые единицы, из которых состоят произносимые слова.
Успех этого исследования открывает путь к дальнейшему развитию речевого протезирования и вспомогательных технологий для людей с двигательными нарушениями. Возможность общения с помощью мыслей способна значительно улучшить качество жизни тех, кто не может говорить.