Не научная фантастика: Мозговой имплантат может позволить общаться с помощью одних только мыслей

Команда неврологов, нейрохирургов и инженеров из Университета Дьюка разработала революционный речевой протез, который способен изменить жизнь людей с неврологическими расстройствами, нарушающими речь. Новая технология, подробно описанная в недавней статье, опубликованной в журнале Nature Communications, использует сигналы мозга, чтобы предсказать, какой звук человек пытается произнести, что дает надежду на улучшение коммуникации с помощью интерфейса мозг-компьютер.

Многие пациенты с изнурительными двигательными расстройствами, такими как ALS или синдром блокировки, борются с нарушениями речи. Существующие средства, помогающие им общаться, зачастую медленны и громоздки, что ограничивает их возможности эффективно выражать свои мысли. Существенной проблемой является расхождение между скоростью произнесения и декодирования речи: в настоящее время скорость декодирования речи составляет в среднем около 78 слов в минуту, в то время как люди обычно говорят со скоростью 150 слов в минуту.

Чтобы решить эти проблемы, команда из Университета Дьюка разработала речевой протез, который может переводить активность клеток мозга в разговорную речь. Устройство, размером не больше почтовой марки, содержит 128 микроскопических датчиков, которые улавливают сигналы мозга и декодируют их в речь. Однако ограниченное количество датчиков на существующих устройствах ограничивает объем информации, доступной для декодирования.

Чтобы преодолеть эти ограничения, исследователи в сотрудничестве с экспертами в области биомедицинской инженерии разработали более совершенный датчик мозга. Новый имплантат содержит впечатляющие 256 микроскопических датчиков мозга, упакованных в гибкий медицинский пластик размером с почтовую марку. Такое увеличение количества датчиков позволяет более точно предсказывать предполагаемую речь, различая сигналы от соседних клеток мозга.

Чтобы проверить эффективность нового имплантата, исследователи сотрудничали с нейрохирургами из больницы Университета Дьюка и набрали четырех пациентов, перенесших операцию на мозге по поводу других заболеваний. Временное размещение устройства во время операции позволило команде собрать ценные данные. Несмотря на то, что время тестирования было ограничено, результаты многообещающие и открывают путь для будущих разработок в этой области.

Разработка этого речевого протеза знаменует собой важную веху в области неврологии. Используя сигналы мозга для прогнозирования предполагаемой речи, люди с неврологическими расстройствами могут вернуть себе способность эффективно общаться. Увеличенное количество датчиков в новом имплантате позволяет более точно декодировать сигналы, приближая исследователей к достижению преобразования речи в реальном времени.