Як працює новий імплант

Система становить собою «декодер внутрішньої мови», який відстежує нейронну активність у моторній корі мозку — зоні, що відповідає за рух і мовлення. Імплант реєструє сигнали, пов’язані з фонемами — базовими одиницями звукової мови.

Алгоритми машинного навчання навчаються зіставляти сигнали мозку з конкретними словами та будувати з них речення. База системи вже налічує до 125 тисяч слів, які можна розпізнати за допомогою аналізу внутрішнього мовлення.

Коментарі науковців

Нейробіолог Беньямін Мешеде-Краса зі Стенфордського університету пояснює:

«Якщо вам достатньо лише подумати про мовлення замість того, щоб намагатися говорити, це потенційно простіше й швидше для людей».

Його колега Френк Віллетт додає:

«Ці патерни виявилися схожою, але меншою версією патернів активності, викликаних спробами говорити. Ми виявили, що можемо декодувати ці сигнали достатньо добре для демонстрації принципу роботи, хоча все ще не так добре, як при спробах мовлення».

Досягнення та обмеження

Попри прорив у технології, точність системи залишається нестабільною — максимальні 74% досягаються лише в окремих випадках, а загалом показники часто бувають значно нижчими.

Дослідники виділяють три основні виклики:

— технічні обмеження: сучасні імпланти покривають занадто малу ділянку мозку, щоб ефективно зчитувати всі сигнали думок;

— складність декодування: мозкові патерни, які виникають, коли людина лише думає про слова, відрізняються від тих, що з’являються при спробах говорити, хоча й мають спільні риси;

— питання приватності: система потенційно може зчитувати думки, які людина хотіла б залишити при собі.

Для захисту приватних думок учені вже розробляють спеціальні механізми безпеки. Один із них — ментальний пароль, особлива думка, яка вмикає та вимикає декодування. У тестах цей метод показав надійність 98%, практично виключаючи випадкову активацію системи.

Перспективи розвитку

Попередні системи мозкових інтерфейсів працювали з обмеженням — вони розпізнавали лише ті сигнали мозку, які виникають, коли паралізована людина намагається говорити чи писати. Тіло не може виконати ці команди, але мозок усе одно посилає сигнали м’язам. Новий підхід іде далі — він зчитує саму думку про слова, ще до того, як мозок спробує активувати м’язи для мовлення.

«Майбутнє мозкових інтерфейсів є світлим, — підсумовує Френк Віллетт. — Ця робота дає реальну надію, що мовленнєві інтерфейси одного дня зможуть відновити комунікацію, яка буде такою ж вільною, природною та комфортною, як розмовна мова».

Дослідники впевнені: найближчими роками технологія зробить значний крок уперед. Удосконалені імпланти зможуть охопити більші ділянки мозку, а потужніші алгоритми навчаться точніше розпізнавати патерни думок. Це наблизить момент, коли люди з паралічем зможуть спілкуватися так само легко, як і до втрати мовлення.

Чому це важливо знати

Технологія може кардинально змінити життя сотень тисяч людей, які втратили здатність говорити через параліч або неврологічні захворювання. Вона відкриває шлях до нової ери комунікації, де думки перетворюватимуться на слова без жодних фізичних зусиль.

Для України розвиток таких технологій має особливе значення. Війна залишає тисячі людей із важкими пораненнями, що призводять до втрати мовлення або повного паралічу. Мозкові інтерфейси можуть стати ключовим інструментом реабілітації. Крім того, впровадження подібних інновацій підніме українську медицину на новий рівень, роблячи її центром передових нейротехнологій у регіоні.