Американски учени създадоха интерфейс „мозък-компютър“, който позволява да превърнем мисловното движение на ръка с писалка в текст на екрана. Скоростта на писане с този метод е 90 символа в минута. Резултатите от изследването са публикувани в списание “Nature“.
Хора, които са загубили способността да се движат и говорят в резултат на травма, сериозно заболяване или инсулт, вече ще могат мислено да извършват обичайните движения. Инженерите и неврохирурзите от Станфордския университет, заедно с колеги от други институти, са създали сложна система, състояща се от интерфейс мозък-компютър (BCI) и софтуер за него, който връща на такива хора способността да общуват.
„Знаем, че мозъкът запазва способността си да възпроизвежда прецизни движения в продължение на десетилетия, след като тялото е загубило способността да ги извършва“, казва главният автор на статията Франсис Уилет, научен сътрудник в Медицинския институт „Хауърд Хюз“ в Станфордския университет. „Сега научихме, че сложните, планирани движения, включващи извити траектории като почерк, могат да бъдат по-лесно и бързо интерпретирани от AI алгоритмите, отколкото по-прости движения като преместване на курсора.“
Използвайки миниатюрни сензори, имплантирани в мозъка, авторите за първи път са успели да дешифрират мозъчната активност, свързана с опитите да се пишат букви на ръка. Преди това всички разработки в тази посока са следвали пътя на създаване на софтуер, който проследява умствените движения на курсора на мишката и избора на символи.
Учените от Станфорд поели по друг път – те решили да разгадаят мисловния „почерк“ и този път се оказал по-ефективен. Ако по-рано рекордът за скорост на „писане“ е бил 40 знака в минута, сега 65-годишен мъж, парализиран от врата надолу в резултат на нараняване на гръбначния мозък, е написал 90 знака в минута. Според изследователите това е приблизително същата скорост, с която хората на неговата възраст въвеждат текст на екрана на смартфона.
Два малки електрода с размерите на таблетка аспирин са били поставени в частта от мозъка на мъжа, която контролира движението на дясната му ръка. BCI сензорите получават сигнали от отделни неврони, когато човек си представя буква, и ги предава на система, където алгоритъм за машинно обучение разпознава моделите, генерирани от мозъка за всяка буква. След това системата показва текста на екрана в реално време.
„Важна мисия на нашето изследване е да възстановим бързата интуитивна комуникация на хора с тежки нарушения на говора или движението“, казва съавторът Лий Хохберг, невролог и професор по инженерство в Института за изследване на мозъка в университета Браун.
В бъдеще учените планират да използват технологията за мислено писане като част от сложна система, която включва и навигация на принципа „покажи и кликни“, много подобна на тази, използвана на съвременните смартфони, и модул за декодиране на речта.
„Ние естествено ще комбинираме тези два или три режима, ще помислим за превключване между тях и ще ги тестваме на човек, който не може да говори, например пациент с амиотрофична латерална склероза, дегенеративно неврологично разстройство, което води до загуба на движение и реч,“ каза ръководителят на изследванията Кришна Шеной.
Това изследване е следващата фаза на проекта BrainGate за създаване на интерфейс „мозък-компютър“, в което освен Университета Станфорд, участват и Университета Браун, Общата болница в Масачузетс, Медицинското училище в Харвард, Медицинския център за ветерани в Провидънс, Вирджиния и Университета Case Western Reserve.
Учените са нарекли новата технология „Mindwriting“ – „мислено писане“.
