Интерфейс-рекордсмен

Новый имплантат позволил парализованному писать текст с почти нормальной скоростью

Сергей Васильев, Naked Science

Нейрофизиологам удалось превратить мысленные сигналы мозга в письменный текст в режиме реального времени. Новый имплантат и компьютерная система работают более чем вдвое быстрее аналогов, позволяя фиксировать до 90 символов в минуту. Об этом ученые пишут в статье, опубликованной в журнале Nature (Willett et al., High-performance brain-to-text communication via handwriting).

Новинку создал исследовательский консорциум BrainGate, участники которого разрабатывают разнообразные виды интерфейсов мозг – компьютер и недавно испытали один из них в домашних условиях. Руководил проектом Джейме Хендерсон (Jaimie Henderson) из Стэнфордского университета. В лаборатории прошла испытания и новая система. Считывая и интерпретируя сигналы моторной коры, которая в норме управляет движениями рук, она позволила парализованному пациенту записывать в минуту около 16 слов.

Алгоритм перекодирует «нарисованные» пациентом закорючки в легко читаемые символы. Увидеть конечный результат можно в ролике на YouTube – ВМ.

Добровольцем стал 65-летний мужчина с повреждением спинного мозга. На поверхности коры его головного мозга закрепили два миниатюрных датчика размерами всего 4 х 4 миллиметра. Каждый из них нес массив из 100 тончайших электродов, которые погружались в моторную кору.

Массив электродов, использованный в работе.

Соответственно, каждый из пары датчиков регистрировал сигналы с примерно сотни нейронов, отправляя их на компьютер.

Программа обучалась распознаванию паттернов активности клеток в моменты, пока пациент представлял, что пишет текст от руки. По договоренности пробел между словами обозначался письменным символом «>». Подготовленная таким образом система смогла узнавать буквы с точностью около 95 процентов на скорости 16 слов в минуту. По данным ученых, это составляет около 3/4 от нормальной скорости набора текста людьми старше 65 лет.

К сожалению, даже такой высокоэффективный интерфейс можно назвать лишь концептом. Установка датчиков требует опасной инвазивной процедуры, к тому же систему приходится предварительно обучать для каждого пациента индивидуально, а ее нейросетям необходимы мощные и вовсе не дешевые вычислительные ресурсы. Однако именно создание подобных интерфейсов мозг – компьютер стало конечной целью консорциума BrainGate: беспроводных, безопасных и полностью автоматических.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru