Мозговой имплантат переводит мысли в слова

14.11.2023

Специалисты из Университета Дьюка разработали инновационный мозговой имплантат, способный транслировать мысли в слова и обеспечивать общение на основе мозговой активности. Это устройство направлено на помощь людям, страдающим языковыми расстройствами или лишенным возможности вербального общения по различным причинам. Первые эксперименты показали перспективность этого направления исследований.

Эксперименты по преобразованию активности мозга в текст и голосовое общение, осуществляемые через сканирование сигналов головного мозга пациентов, позволяют теперь передавать "мысли" в слова со скоростью до 78 слов в минуту. Это сравнимо с прослушиванием аудиокниги на вдвое меньшей скорости, согласно авторам исследования. Обычно человек произносит до 160 слов в минуту, что делает общение живым и естественным. Однако для людей с нарушениями речевого аппарата необходимы более точные датчики мозговой активности.

Группа ученых из Университета Дьюка, при сотрудничестве с лабораторией биомедицинской инженерии университета, создала датчик активности мозга с 256 сенсорами на кусочке пластика размером с почтовую марку. Этот новый датчик способен регистрировать сигналы от отдельных нейронов с высокой точностью.

Ученые не планировали читать мысли напрямую. Однако, используя комплекс сигналов от мышц языкового аппарата, таких как язык, гортань и лицевые мышцы, они смогли с высокой точностью определять невысказанные мнения пациентов (языковой аппарат управляется до 100 мышц, сигналы от которых необходимо отслеживать). Таким образом, фраза, сказанная мысленно, могла быть передана в сигналы мышц, и по этим данным, прочитанным из мозга, компьютер мог воспроизвести все, что пациент намеревался сказать. Для пациентов с нарушением речевого аппарата мысли могли остаться в коре головного мозга, но благодаря датчику они получили возможность быть произнесенными компьютером.

Эксперимент с четырьмя пациентами показал, что средняя точность распознавания мыслей в слова составляет 40%, а максимальная - 84%. Алгоритм распознавания учился методом "слушай и повторяй". Пациент произносил короткие, нелепые сочетания букв, в которых алгоритм учился распознавать мозговую активность в различных сочетаниях звуков.

Несмотря на относительно низкий процент распознавания звуков, команда учёных говорит об успешности эксперимента. Алгоритм учился всего 90 секунд в течение 15-минутного тестирования. Ровно столько времени было выделено экспериментаторам с каждым пациентом. Это происходило во время запланированных операций на мозге пациентов. По завершении операции нейрохирурги предоставляли ученым 15 минут для работы с пациентами над их программой. Без доступа к открытому мозгу, на конкретный участок коры которого устанавливался датчик, данное исследование было бы невозможно провести.

<< Назад: Оптимальное время для пробежки 14.11.2023

>> Вперед: Аморфный карбид кремния, превосходящий кевлар в десять раз 13.11.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Наушники Neurable One с мониторингом концентрации и усталости мозга 10.10.2026

Современные наушники постепенно превращаются из обычного аудиоустройства в персональный электронный помощник. Они уже умеют подавлять окружающий шум, анализировать качество звука и отслеживать некоторые параметры физического состояния человека. Американская компания Neurable пошла еще дальше и предложила использовать наушники для оценки активности мозга, чтобы определить, насколько человек сосредоточен, испытывает умственное напряжение или начинает уставать. Новая модель получила название Neurable One и оснащена 12 датчиками, способными регистрировать электрическую активность мозга. В основе технологии лежит электроэнцефалография, или EEG, применяемая для фиксации электрических сигналов, возникающих при работе нервной системы. Датчики размещены во внутренних накладках наушников и начинают получать информацию сразу после того, как пользователь надевает устройство. Затем специальное приложение анализирует полученные данные и оценивает текущее состояние человека. Разработчики предус ...>>

Климатический кризис меняет питание детей и влияет на их здоровье 09.10.2026

Когда говорят о влиянии климатических изменений на здоровье человека, чаще всего вспоминают экстремальную жару, наводнения, засухи или лесные пожары. Однако последствия глобального потепления могут проявляться гораздо менее заметно. Один из таких механизмов связан с продовольствием: изменения климата способны влиять на урожайность, стоимость продуктов и их доступность, а через это - на качество питания детей. Особое значение эта проблема приобретает в первые годы жизни. Дети в возрасте до пяти лет особенно чувствительны к недостатку необходимых питательных веществ, поскольку именно в этот период питание и окружающая среда тесно связаны с ростом организма, развитием и формированием иммунной системы. Если полноценная пища становится менее доступной, последствия могут проявляться не сразу, но отражаться на здоровье ребенка в дальнейшем. Бразильские исследователи попытались определить, где подобные проблемы могут пересекаться с климатическими факторами. Для этого специалисты разработ ...>>

Случайная новость из Архива Найдена причина токсикоза у беременных 27.12.2023 Группа международных ученых из Великобритании, США и Шри-Ланки раскрывает тайну острых тошнот и рвот у будущих мам. Исследователи выявили, что гормон GDF15, вырабатываемый плодом, играет ключевую роль в вызове состояния, известного как гиперемезис. Около 70% беременных женщин сталкиваются с этими неприятными симптомами, которые порой становятся настолько интенсивными, что затрудняют нормальное питание и питье. Несмотря на распространенность проблемы, ее корни долгое время оставались загадкой. Исследователи выявили генетическую связь между гиперемезисом и гормоном GDF15, который производит плод. Профессор Стивен О'Рахилли из Кембридского университета предполагает, что будущее лечение будет основано на блокировании доступа этого гормона к рецепторам в мозге. "Это открытие делает нас более уверенными в том, что блокирование доступа GDF15 к его рецепторам в мозге станет основой для эффективного и безопасного лечения гиперемезиса", - отмечает профессор. Революционному открытию предшествовала тщательная многоэтапная работа, включая анализ данных женщин, участвующих в различных исследованиях, генетические исследования, новые методы измерения гормонов в крови беременных и лабораторные исследования на клетках и мышах. Идентификация роли гормона GDF15 открывает перспективы для новых методов лечения гиперемезиса у беременных, фокусируясь на блокировании воздействия этого гормона на организм матери.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026