Използвайки иновативен имплант, подпомаган от изчислителната мощ на външно устройство, учени за първи път успяха в реално време да уловят мозъчните сигнали, свързани с изписването на знаци и да ги превърнат в думи.

Пробивът е съвместно дело на невроучени от консорциума BrainGate и от Стандордския университет.

В рамките на експеримента на 65-годишен пациент, от 10 години насам парализиран от врата надолу, са имплантирани 2 сензора. Всеки от тях, голям едва 4 х 4 милиметра има по 100 тънки електрода, които са свързани към мозъчната кора.

Сензорите са способни да улавят мозъчните импулси, които се генерират, когато човек си представи, че изписва една или друга буква. Тези импулси се изпращат до външен компютър, който ги декодира и ги превръща в разпознаваеми знаци, които на свой ред са изпратени към екрана на компютър, телефон или друго външно устройство.

Впечатляващото в случая е, че всичко това се случва в реално време! При по-ранни експерименти от подобен род, незабавното превръщане на мисъл в знак не беше възможно. Нещо повече – системата за декодиране има висока степен на точност – около 95%.

С помощта на новата технология въпросния човек е успял да въвежда по около 16 думи за минута. Това може да не звучи много, но всъщност е 3/4 от скоростта на въвеждане от екрана на телефона, която обикновен 65-годишеш човек има.

Демонстрираното устройство не е без своите трудности и недостатъци. Така например, то изисква хирургическа операция, за да бъде имплантирано в мозъка на пациента. Също така процесът на обучаване на декодиращата система е строго индивидуален, което означава, че всеки пациент ще има първоначална нужда от специалист, който да обучи системата. Освен това, самата декодираща система има високи хардуерни изисквания и предполага наличието на мощен компютър.

Всичко това обаче не са критични пречки и са технологично преодолими. Учените се надяват че работата им ще бъде използвана за основата на бъдещи продукти на частни компании.

В бъдеще учените ще концентрират вниманието си върху изучаване начините, по които мозъка управлява по-сложните движения на различните крайници, както и механизмите за генериране на речта.

Източник: Willett, F.R., Avansino, D.T., Hochberg, L.R. et al. High-performance brain-to-text communication via handwriting. Nature 593, 249–254 (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03506-2

Снимки: BrainGate; F. Willett et al./Nature 2021/Erika Woodrum