Австралийские ученые разработали безопасный нейроинтерфейс для возобновления речи
Австралийские ученые разработали безопасный интерфейс «мозг-компьютер», способный считывать мысли и превращать их в текст или аудио без сложных операций на черепе.
Тысячи людей во всем мире, которые живут с такими тяжелыми неврологическими расстройствами как рассеянный склероз или болезнь двигательных нейронов, со временем частично или полностью теряют способность говорить. Существующие сегодня технологии — коммуникационные доски или системы отслеживания взгляда (eye-tracking) обычно медленные и неудобные. А имплантация высокоэффективных современных прототипов нейроинтерфейсов сопровождается чрезвычайно сложными, инвазивными и дорогостоящими хирургическими вмешательствами внутрь черепной коробки.
Тем не менее, компания Fluent, созданная на базе Мельбурнского университета (Австралия), нашла революционное и безопасное решение.
Как работает новая технология «QR-кодов» мозга
Австралийские биомедицинские инженеры создали уникальное устройство, которое имплантируется непосредственно под кожу головы, но остается снаружи черепа. Нейроустройство размещают над моторной корой — отделом головного мозга, отвечающим за контроль участвующих в речи мышц.
«Если представить электрические сигналы как QR-коды, то когда человек говорит, каждое движение его рта или челюсти формирует уникальный шифр в моторной коре. Самое удивительное то, что эти же «QR-коды» возникают и тогда, когда человек с нарушением речи только пытается или воображает, что говорит. Наше устройство фиксирует эту последовательность сигналов и понимает, что именно хочет сказать пациент», — объясняет соучредитель стартапа Fluent, доктор Тим Махони.
Благодаря исследованию Махони удалось доказать: качество электрических сигналов, улавливаемых устройством из-под кожи головы, фактически не уступает тем, что фиксируются инвазивными методами внутри черепа.
Новая технология уже успешно протестирована на людях. Ученые закрепляли на коже головы участников 144 электрода, которые записывали активность мозга во время реальной речи, мимического копирования звуков и простого представления фраз. На основе собранных данных исследователи создали модель машинного обучения, которая среди 128 возможных вариантов правильно находила нужную фразу в 96 из 100 случаев.
Главное преимущество разработки – ее максимальная доступность и безопасность. Поскольку череп пациента остается невредимым, риски для здоровья минимальны. По словам разработчиков, уровень безопасности новой системы даже выше, чем у обычного кохлеарного имплантата, который массово используется для лечения глухоты.
Клинические испытания устройств Fluent на людях запланированы уже к концу этого года.