Исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско успешно разработали речевой нейропротез, который позволяет человеку с тяжелым параличом общаться предложениями, переводя сигналы из его мозга непосредственно в слова, которые появляются в виде текста на экране.
Это достижение основано на более чем десятилетних усилиях нейрохирурга UCSF Эдварда Чанга, доктора медицинских наук. Исследование опубликовано в New England Journal of Medicine.
“Насколько нам известно, это первая успешная демонстрация прямого декодирования полных слов из мозговой деятельности человека, который парализован и не может говорить”, – рассказывает Чанг, заведующий кафедрой неврологической хирургии имени Джоан и Сэнфорда Вейл в Калифорнийском университете.
Известно, что каждый год тысячи людей теряют способность говорить из-за инсульта, несчастного случая или болезни. С дальнейшим развитием подход, описанный в этом исследовании, может однажды позволить этим людям полноценно общаться.
Сообщается, что ранее работа в области коммуникативного нейропротезирования была сосредоточена на восстановлении коммуникации с помощью орфографических подходов к набору букв в тексте. Исследование Чанга отличается от этих усилий критическим образом: его команда переводит сигналы, предназначенные для управления мышцами голосовой системы для произнесения слов, а не сигналы для перемещения руки или кисти, чтобы включить набор текста. Чанг сказал, что этот подход использует естественные аспекты речи и обещает более быструю и органичную коммуникацию.
С помощью речи мы обычно передаем информацию с очень высокой скоростью, до 150 или 200 слов в минуту, – сообщает учёный, отметив, что орфографические подходы, основанные на наборе текста, письме и управлении курсором, значительно медленнее и более трудоемки.
В течение последнего десятилетия прогрессу Чанга в достижении этой цели способствовали пациенты в Центре эпилепсии UCSF, которые проходили нейрохирургическую операцию, чтобы точно определить происхождение своих припадков с помощью электродных решеток, размещенных на поверхности их мозга. Эти пациенты, все из которых имели нормальную речь, добровольно вызвались проанализировать записи своего мозга на предмет речевой активности. Ранний успех с этими пациентами-добровольцами проложил путь к текущему испытанию на людях с параличом.
Чтобы изучить потенциал этой технологии у пациентов с параличом, запустили исследование “БРАВО” (Восстановление интерфейса мозг — компьютер руки и голоса). Первый участник исследования — мужчина в возрасте около 30 лет, перенесший разрушительный инсульт ствола мозга более 15 лет назад, который серьезно повредил связь между его мозгом, голосом и конечностями. После травмы у него были крайне ограниченные движения головы, шеи и конечностей, и он общался с помощью указки, прикрепленной к бейсболке, чтобы тыкать буквы на экране.
В настоящее время команда работает над увеличением количества слов в доступном словарном запасе, а также улучшением темпа речи.
