Система "мозг-компьютер" быстро транслирует воображаемую запись в печатный текст

Американские специалисты из научной группы BrainGate (в которую входят ученые из университета Брауна, Массачусетской больницы общего профиля, Гарвардской медицинской школы, Медицинского центра ветеранов в Провиденсе, Стэнфордского университета и Западного резервного университета Кейса) разработали новую итерацию интерфейса "мозг-компьютер", который позволяет пациенту с травмой позвоночника набирать текст на экране компьютера. Пациент представляет, что пишет каждую букву от руки, а датчики, имплантированные в его мозг, распознают уникальную нейронную подпись каждой буквы, обеспечивая относительно быструю скорость набора текста - 90 символов в минуту. Эта система может позволить пациентам с тяжелыми травмами легче общаться с другими людьми и пользоваться Интернетом.

Информация о разработке была опубликована в журнале Nature.

Технология интерфейса "мозг-компьютер" развивается стремительно. Возможности для парализованных пациентов огромны, поскольку они могут улучшить коммуникацию, движение и управление внешними устройствами. Многие системы направлены на то, чтобы пациенты могли управлять роботизированными протезами и инвалидными креслами. Однако письменная речь имеет огромное значение, особенно в нашем все более цифровом обществе, и технологии, делающие ее более доступной для таких пациентов, были бы очень полезны.

Эта новейшая система позволяет человеку "печатать", просто представляя, как он делает движения рукой, чтобы написать каждую букву на странице. На сегодняшний день эта система оказалась очень успешной, позволив парализованному пациенту более чем вдвое превысить предыдущий рекорд - 40 знаков в минуту, установленный с помощью предыдущей версии интерфейса "мозг-компьютер".

В предыдущих версиях системы участники думали о перемещении курсора по экрану, содержащему виртуальную клавиатуру, а затем выбирали нужную букву. Эта система позволила установить предыдущий рекорд - 40 знаков в минуту, но для новой системы исследователи обратились к почерку и мышлению, лежащему в его основе.

Команда имплантировала два электрода в область мозга, связанную с движением правой руки и кисти. Когда участник представлял, что пишет определенную букву от руки, это создавало уникальную нейронную подпись, которую система изучала с помощью алгоритма машинного обучения. Повторение подобных движений позволяет системе быстро определить, какая буква имеется в виду, и вывести ее на экран.