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:

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Прибор для измерения характеристик диэлектрических и магнитных материалов 09.02.2003 Корпорация AGILENT TECHNOLOGIES объявила о выпуске прибора для измерения характеристик диэлектрических и магнитных материалов E4991A. Прибор имеет следующие особенности: широкая полоса частот измерения (от 1 МГц до 3 ГГц); точность измерения импеданса +0,8%; интерфейс в стиле Windows; большой набор пробников и креплений; широкий температурный диапазон - от -55 до +150°С.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025