Австралійські вчені розробили безпечний нейроінтерфейс для відновлення мовлення
Австралійські вчені розробили безпечний інтерфейс «мозок-комп’ютер», який здатний зчитувати думки та перетворювати їх на текст чи аудіо без складних операцій на черепі.
Тисячі людей у всьому світі, які живуть із такими важкими неврологічними розладами як розсіяний склероз чи хвороба рухових нейронів, з часом частково або повністю втрачають здатність говорити. Існуючі сьогодні технології — комунікаційні дошки чи системи відстеження погляду (eye-tracking) — зазвичай повільні та незручні. Натомість імплантації високоефективних сучасні прототипів нейроінтерфейсів потребують надзвичайно складні, інвазивні та дорогі хірургічні втручання всередину черепної коробки.
Проте компанія Fluent, створена на базі Мельбурнського університету (Австралія), знайшла революційне та безпечне рішення.
Як працює нова технологія «QR-кодів» мозку
Австралійські біомедичні інженери створили унікальний пристрій, який імплантується безпосередньо під шкіру голови, але залишається зовні черепа. Нейропристрій розміщують над моторною корою — ділянкою головного мозку, яка відповідає за контроль м’язів, що беруть участь у мовленні.
«Якщо уявити електричні сигнали як QR-коди, то коли людина говорить, кожен рух її рота чи щелепи формує унікальний шифр у моторній корі. Найдивовижніше те, що ці ж «QR-коди» виникають і тоді, коли людина з порушенням мовлення лише намагається або уявляє, що говорить. Наш пристрій фіксує цю послідовність сигналів і розуміє, що саме хоче сказати пацієнт», — пояснює співзасновник стартапу Fluent, доктор Тім Махоні.
Завдяки дослідженню Махоні вдалося довести: якість електричних сигналів, які вловлює пристрій з-під шкіри голови, фактично не поступається тим, що фіксуються інвазивними методами всередині черепу. Зараз розробники створюють спеціальну модель машинного навчання, яка перетворюватиме зафіксовані імпульси на друкований текст або живе аудіо.
Нову технологію вже успішно протестували на людях. Вчені закріплювали на шкірі голови учасників 144 електроди, які записували активність мозку під час реального мовлення, мімічного копіювання звуків та простого уявлення фраз. На основі зібраних даних дослідники створили модель машинного навчання, яка серед 128 можливих варіантів фраз правильно знаходила потрібну фразу у 96 випадків із 100.
Головна перевага розробки — її максимальна доступність та безпека. Оскільки череп пацієнта залишається неушкодженим, ризики для здоров’я мінімальні. За словами розробників, рівень безпеки нової системи навіть вищий, ніж у звичайного кохлеарного імплантату, який масово використовують для лікування глухоти.
Клінічні випробування пристроїв Fluent на людях заплановані вже на кінець цього року.