Группа ученых из американской компании Neural Signals, Бостонского университета и ряда других университетов США разрабатывают беспроводный мозговой имплантат – синтезатор речи, предназначенный для парализованных.
Раньше разработчики интерфейсов "мозг - компьютер" (BCI) сосредотачивались на различных вариантах мысленного письма, однако такой канал слишком медленный. Гораздо привлекательнее научиться синтезировать и озвучивать речь, мысленно произносимую пациентом.
Именно такую систему построили в США, сообщает МЕМБРАНА.ру со ссылкой на Wired. Примечательно, что в отличие от предыдущих опытов новинка является беспроводным устройством: никаких проводов, несущих с собой риск инфекции, наружу не выходит.
Пока комплекс работает лишь в лабораторных условиях, поскольку дешифровкой сигналов занимается обычный РК. Однако в дальнейшем ученые намерены "утрамбовать" все необходимое в ноутбук. Тогда пациент сможет разговаривать с людьми и на улице - впервые в такого рода экспериментах.
Набор контактов ученые поместили в предцентральную извилину, точнее, в участок коры, отвечающий за речь. От него проводки идут в электронную схему, расположенную на черепе. Здесь сигналы усиливаются и передаются через кожу по радиоканалу.
Снаружи располагается приемник и в нем же - катушка, осуществляющая беспроводное питание вживленной в голову микросхемы.
Из приемника сигналы поступают в аналого-цифровой преобразователь и декодер, далее компьютер расшифровывает "рисунок" активности нейронов и управляет синтезатором речи.
Что важно: вся цепочка срабатывает за 50 миллисекунд, это примерно равно времени, за которое у здорового человека сигнал из командной моторной коры добирается до языка и гортани, которые начинают действовать.
Авторы устройства проделали колоссальную работу, чтобы научиться вычленять в наборе нейронных сигналов те, что определяют конкретные форманты - акустические компоненты звуков, отвечающие за их характер.
В случае реальной речи форманты определяются расположением и текущей формой языка. Но у парализованного пациента нарушена связь между участком коры, управляющим речевым аппаратом, и исполнительными "механизмами". Потому ученые и построили обходную схему.
Правда, в нынешнем виде система обладает всего тремя проводками, подключенными к коре в точно рассчитанных точках. Такого скромного съема сигналов хватило на то, чтобы надежно различать в мыслях человека гласные звуки. Так что полноценно Рамси говорить еще не может. Но это только начало пути. Для человека, попавшего когда-то в автомобильную аварию, и эти звуки – надежда на установление речевой коммуникации.
В будущем создатели прибора намерены увеличить число контактов до 32. Тогда пациентубудет доступен весь набор звуков.