Команда исследователей из Калифорнийского университета в Беркли и Калифорнийского университета в Сан-Франциско сделала значительный шаг вперед в области интерфейсов мозговых компьютеров (BCI), разработав технологию, которая позволяет восстанавливать естественную речь в почти реальном времени у людей с тяжелым параличом. Эта инновация открывает новые возможности для общения для миллионов людей по всему миру.
Технология потоковой передачи речи
В отличие от предыдущих систем, новый метод сохраняет беглость речи и допускает непрерывное воспроизведение, даже создавая персонализированные голоса. Исследование, опубликованное в престижном журнале Nature Neuroscience, подчеркивает критическую важность этого достижения для людей с потерей речи.
Решение проблемы задержки
Одним из ключевых достижений команды стало решение проблемы задержки, которая ранее была характерна для речевых нейропротезов. Теперь задержка между попыткой субъекта говорить и созданием звука составляет менее одной секунды, что позволяет пользователям общаться практически в реальном времени.
Принцип работы
Технология основана на декодировании сигналов от моторной коры мозга с помощью искусственного интеллекта. Нейронные данные, генерируемые при попытке говорить, преобразуются в слышимую речь. Исследователи использовали методы машинного обучения для обучения алгоритма на основе данных, собранных у пациента.
Персонализированные голоса
Одним из уникальных аспектов исследования является возможность создания персонализированных голосов. Для этого использовались голосовые записи пациента до травмы, что позволило добиться более естественного звучания синтезированной речи.
Успешные испытания
В ходе испытаний пациентка Энн смогла использовать новый интерфейс для произнесения фраз и слов, которые не входили в обучающий набор данных. Это свидетельствует о том, что алгоритм действительно изучает базовые элементы речи, а не просто повторяет заученные фразы.
Будущие перспективы
Исследователи планируют продолжить работу над улучшением алгоритма, чтобы сделать его более точным и быстрым. Особое внимание будет уделено выражению эмоций и интонаций в синтезированной речи, что позволит сделать общение еще более естественным.
Заключение
Разработка мозгового компьютера для восстановления речи в реальном времени представляет собой важный прорыв в области медицины и технологий. Это открытие может значительно улучшить качество жизни людей с тяжелыми формами паралича, предоставив им возможность общаться без ограничений.
Литература.
“A streaming brain-to-voice neuroprosthesis to restore naturalistic communication” — Gopala Anumanchipalli et al. Nature Neuroscience
