Новый интерфейс «мозг-компьютер» на базе искусственного интеллекта восстанавливает речь у человека, пережившего инсульт, сокращая задержку с 8 до 1 секунды.
Энн Джонсон была парализована после инсульта ствола мозга в возрасте 30 лет.
Спустя восемнадцать лет после инсульта ствола мозга, который оставил ее практически полностью парализованной, Энн Джонсон снова услышала свой голос благодаря интерфейсу мозг-компьютер (BCI), который декодирует речь непосредственно из активности мозга.
Джонсон, которому тогда было 30 лет, был учителем средней школы и тренером в Саскачеване, Канада, когда инсульт 2005 года вызвал синдром запертого человека — редкое состояние, при котором человек остается в сознании, но не может говорить или двигаться.
С тех пор она общается, используя систему отслеживания движения глаз, со скоростью всего 14 слов в минуту, что далеко от естественной скорости разговора — около 160 слов в минуту.
В 2022 году она стала третьим участником клинического исследования, проводимого исследователями из Калифорнийского университета в Беркли и Калифорнийского университета в Сан-Франциско, целью которого является восстановление речи у людей с тяжелым параличом.
Команда использовала нейропротез, который регистрирует сигналы из речедвигательной коры, обходя поврежденные нейронные пути для воспроизведения слышимых слов.
Превращая мысль в голос
Устройство работает на основе имплантата, помещаемого в область мозга, отвечающую за речевое функционирование. Когда Джонсон пытается говорить, имплантат распознаёт нейронную активность и отправляет сигналы на подключённый компьютер.
Затем декодер ИИ переводит эти сигналы в текст, речь или анимацию лица на цифровом аватаре.
Первоначально система использовала модели искусственного интеллекта, работающие по принципу «последовательность-последовательность», которым требовалось полное предложение для вывода, что создавало восьмисекундную задержку. В марте 2025 года команда сообщила в журнале Nature Neuroscience , что они перешли на потоковую архитектуру, позволяющую осуществлять перевод практически в реальном времени с задержкой всего в одну секунду.
Чтобы персонализировать опыт, исследователи воссоздали голос Джонсон из записи ее свадебной речи 2004 года.
Она также выбрала аватар, соответствующий ее внешности, который может имитировать выражения лица, например улыбку или хмурый взгляд.
Инженерное дело для повседневного использования
Ведущие исследователи — доцент кафедры электротехники и компьютерных наук Гопала Ануманчипалли (Калифорнийский университет в Беркли), нейрохирург Эдвард Чанг (UCSF) и аспирант Беркли Кайло Литтлджон — говорят, что цель состоит в том, чтобы сделать нейропротезы «готовыми к использованию», превратив их из экспериментальных систем в стандартные клинические инструменты.
Будущие усовершенствования могут включать беспроводные имплантаты, устраняющие необходимость прямого подключения к компьютеру, и фотореалистичные аватары для более естественного взаимодействия.
Команда представляет себе цифровых «клонов», которые копируют не только голос пользователя, но и его разговорный стиль и визуальные подсказки.
Этот прорыв может помочь относительно небольшой, но крайне уязвимой группе населения, включая людей, потерявших способность говорить из-за инсульта , бокового амиотрофического склероза или травм, восстановить более быструю и естественную коммуникацию.
Исследователи подчеркивают, что система работает только тогда, когда участник намеренно пытается говорить, сохраняя свободу действий и конфиденциальность пользователя.
Для Джонсон это испытание изменило жизнь. «Я хочу, чтобы пациенты обращались ко мне и знали, что их жизнь ещё не кончена», — сказала она в заявлении для Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Она надеется когда-нибудь работать консультантом в реабилитационном центре, используя нейропротез для общения с клиентами.
Благодаря задержке, составляющей около секунды, и постоянному прогрессу в моделировании искусственного интеллекта , исследователи полагают, что практическое восстановление речи в режиме реального времени может стать возможным всего через несколько лет, изменив то, как технологии дают голос тем, кто его потерял.
Комментариев нет:
Отправить комментарий