В США разработали настолько хороший «считыватель мыслей», что ему понадобилось стоп-слово

Новые технологии открывают перед людьми с заболеваниями нервных тканей возможность живого общения, что недоступно или затруднительно для больных после инсультов или травм. Такие пациенты передают свои мысли и чувства сложными жестами, с большим физическим напряжением и очень медленно. Искусственный интеллект и новейшие датчики нервных импульсов значительно упрощают трансляцию мыслей в слова, что невозможно переоценить.

Источник изображения: Emory BrainGate Team

Исследователи из Стэнфордского университета (Stanford University) усовершенствовали платформу для считывания мысленной речи пациентов, доведя её до уровня живого общения. В основе новой разработки они использовали ту же методику, которая применяется для распознавания нервных сигналов, направляемых к мышечным тканям речевого аппарата человека, но со значительными улучшениями.

Процесс речи условно можно разделить на три этапа: формирование мысли, передачу фразы в область мозга для подготовки сигналов речевому аппарату и непосредственно передачу сигналов мышцам речевого аппарата. В зависимости от травмы головного мозга второй этап может отсутствовать, но чаще нарушается канал для третьего — финального этапа.

Современные нейроимплантаты и машинное обучение научились распознавать нервную деятельность третьего этапа формирования речи. Но для этого пациент должен прикладывать усилия (напрягать мышцы), как будто он говорит, включая необходимость вдохов. Для части больных это сложно или даже невозможно и буквально изматывает физически. Учёные из Стэнфорда смогли настроить имплантаты в моторной коре головного мозга таким образом, что они улавливали нервные импульсы уже на этапе передачи обдуманной фразы в область формирования речевых импульсов.

Фактически новая платформа сразу транслирует мысли пациентов без необходимости напряжения или его имитации голосовыми связками. Эта внутренняя речь не требует дополнительных усилий и, как показали проверки на четверых пациентах с инсультом ствола головного мозга и с боковым амиотрофическим склерозом, даётся больным достаточно легко.

В то время как предыдущие декодеры внутренней речи ограничивались лишь несколькими словами, новое устройство позволяло участникам выбирать из словаря, содержащего 125 000 слов.

«Наша цель как исследователей — найти систему, которая будет удобна [для пользователя] и в идеале будет максимально приближена к естественным способностям, — говорит ведущий автор исследования Эрин Кунц (Erin Kunz). — Предыдущие исследования показали, что физические попытки говорить утомляют и что у них есть врождённые ограничения по скорости».

Благодаря новой технологии, участники исследования могли общаться с комфортной для разговора скоростью — от 120 до 150 слов в минуту, затрачивая не больше усилий, чем на обдумывание того, что они хотят сказать. Точность выбора составляла 74 %. Мысленная речь лилась так быстро и легко, что для её остановки — для сохранения приватности — даже пришлось выдумать кодовую фразу. В частности, распознавание внутреннего монолога прерывалось фразой «читти-читти бах-бах», которая распознавалась платформой в 98 % случаев.