Интерфейс мозг–компьютер (BCI), разработанный командой проекта Emory Braingate, впервые смог в реальном времени расшифровывать внутреннюю речь — слова и фразы, которые человек произносит про себя. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.
Разработку протестировали на четырёх пациентах с тяжёлым параличом, вызванным боковым амиотрофическим склерозом или инсультом ствола мозга. Им имплантировали массивы микроэлектродов в моторную кору — участок мозга, управляющий речью. Участникам предлагалось либо попытаться произнести, либо мысленно представить произнесение заданных слов. Выяснилось, что оба варианта активируют схожие зоны мозга и создают похожие нейронные паттерны, хотя при внутренней речи сигналы слабее.
По словам авторов, BCI для внутренней речи требует меньше усилий, обеспечивает больший комфорт и не зависит от физиологических ограничений, таких как контроль дыхания, что может приблизить скорость работы системы к темпу обычной речи. Обучив искусственный интеллект на нейронных данных, исследователи смогли распознавать воображаемые предложения из словаря до 125 000 слов с точностью до 74%.
Отдельное внимание уделено защите ментальной приватности. Чтобы предотвратить непреднамеренное декодирование, в систему встроили механизм «мысленного пароля» — декодер активируется только после того, как пользователь мысленно произнесёт определённую фразу. В эксперименте её распознавание достигало точности более 98%.
Технология особенно перспективна для пациентов с полной утратой произвольного контроля мышц. Один из участников с анартрией — полной утратой способности говорить — смог взаимодействовать с системой, несмотря на отсутствие движений речевых органов. Это подтверждает, что намерение артикулировать сохраняется в моторной коре даже при тяжёлых нарушениях и может использоваться для управления BCI.
Хотя нынешние интерфейсы не способны надёжно расшифровывать свободный внутренний монолог, учёные полагают, что более сложные импланты с увеличенным числом сенсоров и улучшенными алгоритмами могут в будущем сделать это возможным.
Разработка Emory Braingate — ещё один шаг к тому, чтобы вернуть голос тем, кто его утратил. Если технологии удастся масштабировать, она может изменить подход к реабилитации пациентов с тяжёлыми двигательными нарушениями и задать новые стандарты в области интерфейсов мозг–компьютер.
При этом уже сейчас очевидно, что вместе с возможностями придут и новые вызовы — от медицинской этики до защиты ментальной приватности. А значит, будущее, в котором «внутренний голос» можно расшифровать и передать собеседнику в реальном времени, ближе, чем кажется, но потребует чётких правил игры.