Ученые хотят озвучивать мысли в режиме реального времени. Целью данной разработки является помощь людям с заболеванием центральной нервной системы, такими, как болезнь Лу Герига. Это инновационное устройство сможет транслировать направленные мысли через электронный динамик или пишущее устройство.
В результате нескольких лет исследований ученые добились озвучивания мысленно сказанного слова путем мониторинга мозговой деятельности.
Предполагается, что это поможет жертвам инсульта и людям с другими нарушениями речевого аппарата общаться с близкими.
Профессор Роберт Найт и его команда из Калифорнийского Университета в Беркли изучают связь между отделами мозга, отвечающими за то, как мы слышим слова, произносим их вслух и мысленно.
«Сейчас нашей целью является выяснение возможности звукового воспроизведения мысленно произносимых слов», – говорит Найт, являющийся также основателем и главным редактором журнала «Границы человеческой неврологии» («Frontiers in Neuroscience”).
Найт заявляет, что основным предназначением устройства является помощь жертвам паралича и болезни Лу Герига.
«Есть много расстройств нервной системы, вызывающих нарушение речи, при этом люди четко понимают, что именно хотят сказать», заявляет Найт.
«Мы хотим разработать внедряемое в организм устройство, расшифровывающее сигналы, возникающие в мозге, когда мы мысленно произносим слово, и переводящее это слово в звук, воспроизводимый через динамик».
Этот новейший прибор сможет транслировать направленные мысли через динамик или пишущее устройство, однако все еще требуются годы исследований.
Уже удалось воспроизвести только что услышанное слово на приборе с использованием мониторинга активности височной доли мозга с помощью нейрохирургического импланта.
Поместив электроды над областями мозга, отвечающими за речь, ученые отследили принцип электрических импульсов, передаваемых клетками мозга в процессе восприятия речи.
Ученые создали компьютерную модель, соотносящую произносимые звуки с этими сигналами.
«Мы записали электрические импульсы напрямую от зон, отвечающих за речь, когда человек слышал слова», – объяснил Найт. «Затем мы расшифровали эти импульсы и смогли очень точно преобразовать их в звуковые файлы, воспроизводящие услышанное».
Что примечательно, команда ученых при помощи прямой записи импульсов головного мозга смогла расшифровать речь при «задумывании» конкретного слова.
«Новые технологии и математическая обработка сигналов мозга приближает нас к нюансам, необходимым для извлечения сигналов, имеющих отношение к воспроизведению речи»- сказал он.
Исследователи использовали так называемый «умный подход» к преодолению важных ограничений.
Например, они учли естественную разницу в синхронизации звука, когда слово произносится дважды — мысленно и вслух.
«Мы применили процедуру временной перестройки, которая сделала более точной классификацию сказанных или задуманных слов», – объяснил Найт.
Подход ученых базируется на данных о том, что мозг выявляет физические качества звуков, производимых человеческим голосом, а затем преобразует их в выразительные элементы языка, такие как слова.
«Наша работа показала нам, что возможно улавливать сигналы мозга, соответствующие определенному слову», – считает он.
Этот существенный прогресс приближает ученых к созданию эффективного протезного устройства, но работа все еще идет.
«Более четкое понимание устройства речи и более прогрессивные считывающие устройства позволят нам разработать имплантируемый беспроводной речевой протез, заряжаемый от сети», – сказал Найт.
Сейчас работа базируется на немногих данных, получаемых от пациентов, подвергающихся нейрохирургическому вмешательству по не связанным с параличом и болезнью Лу Геринга причинам — например, для лечения эпилепсии.
«Нашей конечной целью является создание компактного прибора для использования в повседневной жизни», – говорит он.
