Каліфорнійські дослідники створили нейрочип і алгоритм, що дозволяють безпосередньо зчитувати думки з центру мовлення людини і озвучувати їх, використовуючи віртуальний аналог голосових зв'язок. Ця система поверне дар мови багатьом німим інвалідам, пишуть вчені в журналі Nature.
«Поки що ми ще далекі від досконалості, але наша система вже виробляє майже природні повільні звуки, такі як «ш» чи «з», і добре справляється з ритмом і інтонацією мови, правильно відображаючи стать та індивідуальні особливості людини, хоча деякі різкі звуки поки не дуже чіткі. З іншого боку, вже зараз вона дозволяє спілкуватися в режимі реального часу», - заявив Джош чарти (Josh Chartier) з університету Каліфорнії в Сан-Франциско (США).
В останні 10 років нейрофізіологам вдалося зробити справжній прорив в області створення нейроінтерфейсу - набору мікрочіпів, особливих електродів і комп'ютерних програм, що дозволяють підключати до мозку людини і тварин кібер-кінцівки, штучні очі і навіть ті органи чуття, аналогів яких немає в природі - тепловізори та рентгеновізори.
Наприклад, в березні 2013 року бразильські і американські вчені змогли об'єднати мозок двох щурів, які живуть в тисячах кілометрів один від одного, в своєрідну «локальну мережу», або, як назвали цю конструкцію самі вчені, «органічний комп'ютер», і навчити їх обмінюватися інформацією.
Пізніше вони створили аналогічний «колективний розум», об'єднавши мозок трьох мавп, а два роки тому інші дослідники змогли замінити пошкоджену частину гіпокампу, центру пам'яті в мозку мишей, і позбавити їх від «синдрому бабака», нездатності запам'ятовувати нову інформацію.
Подібні успіхи, як зазначає Чарт'є, змусили нейрофізіологів задуматися над тим, чи можна безпосередньо считати думки з центрів мови мозку і озвучити їх, використовуючи подібні нейроінтерфейси або електроенцефалографи. Вирішення цього завдання виявилося набагато складнішою проблемою, ніж підключення нових рук і ніг до тіла паралізованого пацієнта.
Чарт'є і його колеги змогли розв'язати цю проблему завдяки тому, що вони підійшли до неї з абсолютно іншого боку. Вони не намагалися розшифрувати сигнали мозку і безпосередньо «рахувати» слова і букви, а припустили, що наші центри мови кодують не конкретні звуки, а набори інструкцій для м'язів рота, гортані мови і голосових зв'язок.
Керуючись цією ідеєю, вчені звернулися за допомогою до п'яти епілептиків, що готувалися пройти в хірургічному центрі університету операцію з блокування очагів епілептичної активності. Для їх пошуку лікарі імплантували в мозок цих пацієнтів набір електродів, яким Чарт'є і його колеги скористалися для того, щоб стежити за активністю центрів мови.
Під час цих дослідів вчені просили добровольців зачитувати певні слова і пропозиції і записували сигнали, що надходили з їх нервових клітин. Після цього вчені зіставили подібні набори електричних імпульсів з аудіозаписами промов цих пацієнтів і створили алгоритм, «розшифровують» команди мозку в зрозумілий для комп'ютера мову.
Використовуючи ці дані і систему штучного інтелекту, нейрофізіологи з Каліфорнії створили ще одну програму, яка представляла собою віртуальну копію голосових зв'язок, здатних обробляти ці сигнали і перетворювати їх в мову.
Як показали досліди на іншій групі добровольців, що прослуховували подібні записи, ця синтетична мова була зрозумілою для них приблизно в половині випадків, якщо епілептик використовували прості набори слів. При підвищенні його складності якість розпізнавання мови падала до 20%.
Підвищення щільності електродів, як сподіваються Чарт'є і його колеги, дозволять зчитувати команди мозку більш якісно, що дозволить інвалідам заново знайти дар мови в самий найближчий час.
Якщо ці напрацювання об'єднати з тими, які пропонує Ілон Маск, результат може бути справді фантастичним.
У відповідь на питання про оновлення Neuralink, стартапу по нейротехнологии, який він заснував у 2016 році, Маск відповів, що скоро буде нова інформація про це.
«Прямий кортикальний інтерфейс», за словами Маска, може дозволити людям досягти більш високого рівня пізнання і дати кращий шанс конкурувати зі штучним інтелектом, повідомляло видання Wall Street Journal в 2017 році.
Велика частина того, над чим працює Neuralink, включаючи будь-які плани зі створення інтерфейсу між мозком і комп'ютером, все ще знаходиться в таємниці. Але на початку квітня джерела видання Bloomberg заявили, що Neuralink протестувала на щурах новий спосіб імплантації електродів в мозок. Система нібито схожа на «швейну машинку»: з черепа видаляється шматочок кістки, а в цей отвір вставляється голка з електродами. Електроди передають і приймають сигнали від комп'ютера, створюючи інтерфейс обміну даними. В даний момент, система знаходиться на рівні прототипу.
