Нов мозъчен имплант превръща въображаеми букви в текст (видео)

Ваня Милева Последна промяна на 14 May 2021 в 08:39 9999 0

Кредит: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03506-2

Нова технология позволява на хората с парализа да изпълняват пишат със силата на мисълта си със скорост, близка до скоростта на писане на смс.

Когато се движим, усещаме или говорим - или правим почти всичко - мозъкът ни генерира специфичен модел на електрическа активност. И в продължение на десетилетия учените свързват тези импулси с машини, не само за да разберат и лекуват мозъчни заболявания, но и за да помогнат на хората с увреждания. Мозъчно-компютърните интерфейси или BCI могат да възстановят движението при хора с парализа и да помогнат за лечението на неврологични и психиатрични заболявания.

Следващата стъпка в BCI може да са неща като прости текстови съобщения - наборът на текста все още поставя безумно трудна задача за биоинженерите. Изследване, публикувано в Nature, съобщава за мозъчен имплант, който ще позволи на хората с нарушено движение на крайниците да общуват с текст, формулиран в съзнанието им - без ръце.

Разработен от екип от Университета в Станфорд, софтуерът за изкуствен интелект, съчетан с имплантирани в мозъка електроди, успява да „прочете“ мислите на човек с парализа на цялото тяло, когато е помолен да ги превърне в ръкопис. BCI трансформира буквите, които са във въображението му, в текст на компютърен екран - форма на „писане с мисълта“. Технологията може да бъде от полза за милиони хора по света, които не могат да пишат или говорят поради увредени крайници или гласови мускули.

Докато парализираният човек в проучването си представя, че пише букви или символ, имплантираните в мозъка му сензори откриват модели на електрическа активност. След това алгоритъм интерпретира тези сигнали и проследява пътя на въображаемата му писалка. Кредит: Frank Willett et al., Nature; 2021

Новата работа на екипа на съавтора на изследването Кришна Шеной (Krishna Shenoy) от Станфорд се фокусира върху „писането с мисълта“ като начин за подобряване на скоростта на комуникация за първи път. Изследователите се надяват, че може да се достигне най-малко до скоростта на изпращане на смс със смартфони. Техниката им позволява на изследвания субект, който е бил на 65 години по време на изследването, да набира мислено 90 знака в минута. Тази честота не е далеч от средната за повечето добри писачи на текстови съобщения, които обикновено могат да въвеждат около 115 знака в минута на телефон.

(d), Декодираните траектории на писалката са показани за всички 31 тествани знака. Проектната 2D скорост на върха на писалката е линейно декодирана от невронната активност, като се използва кръстосана валидация (всеки знак е валидиран), а изходът на декодера е изчистен от "шум" чрез осредняване в опитите. Оранжевите кръгове означават началото на траекторията. (e), 2D визуализация на невронната активност. Всеки кръг е единичен опит (27 опити са показани за всеки от 31 знака). Кредит: https://doi.org/10.1038/s41586-021-03506-2

Участникът в изследването е претърпял травма на гръбначния мозък през 2007 г. и е загубил способността си за движения под врата си. През 2016 г. неврохирургът от Станфорд Джейми Хендерсън (Jaimie Henderson), съавтор на статията, имплантира два малки BCI чипа в мозъка на пациента. Всеки от чиповете има 100 електрода, способни да усещат невроналната активност. Те са имплантирани в областта на моторната кора, която контролира движението на ръцете и ръцете, което позволява на изследователите да профилират модели на мозъчна активност, свързани с писането.

„Този ​​ред на работа би могъл да помогне за възстановяване на комуникацията при хора, които са силно парализирани или „заключени в тялото си“, коментира Франк Уилет (Frank Willett), водещ автор на статията и изследовател в Станфордската транслационна лаборатория по невронна протезия. „Това трябва да помогне на хората да изразят себе си и да споделят своите мисли. Много е вълнуващо".

Що се отнася до това кога технологията за декодиране на текст и реч може да бъде достъпна за обществеността, Уилет е предпазлив оптимист.

„Трудно е да се предвиди кога нашият метод ще бъде превърнат в реално устройство, което всеки може да си купи“, признава той. „Разбира се, надяваме се, че това ще бъде скоро и сега има компании, които работят върху имплантируеми BCI устройства. Но никога не се знае кога ще стане. Надяваме се да е в рамките на години, а не десетилетия!“

Справка: High-performance brain-to-text communication via handwriting, Francis R. Willett, Donald T. Avansino, Leigh R. Hochberg, Jaimie M. Henderson & Krishna V. Shenoy, Nature, Received: 2 July 2020, Accepted: 26 March 2021, Published online: 12 May 2021 https://doi.org/10.1038/s41586-021-03506-2

Източник: New Brain Implant Turns Visualized Letters into Text, ScientificAmerican

Виж още за:
    Най-важното
    Всички новини

    Още от Животът

    Коментари

    За писането на коментар е необходима регистрация.
    Моля, регистрирайте се от TУК!
    Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

    Няма коментари към тази новина !