В лаборатории Стэнфордского университета (Stanford University) произошло то, что ещё пару лет назад звучало как фантастика: команда исследователей научилась «подслушивать» молчаливые слова, которые человек проговаривает только в своей голове. И не просто угадывать общий смысл — а переводить эти мысли в текст с точностью, доходящей до 74%.
Звучит как сюжет из «Чёрного зеркала»? Может быть. Но для людей, которые утратили способность говорить из-за амиотрофического бокового склероза (ALS) или инсульта ствола мозга, это шанс снова общаться почти в реальном времени.
Методы исследования
Учёные установили в моторную кору мозга (это участок, управляющий речью) микроэлектроды и начали регистрировать электрическую активность. Участников было всего четверо, но каждый из них — с тяжёлым параличом.
Им предлагали два сценария: либо попытаться произнести слова вслух, либо лишь представить, что они это делают.
Результат оказался интригующим: оба варианта активировали схожие области мозга, но при «мысленной речи» импульсы были слабее.
Эрин Кунц (Erin Kunz), научный сотрудник и ведущий автор работы, признаётся:
«Это первый случай, когда нам удалось понять, как выглядит мозговая активность, когда вы просто думаете о речи».
Результаты эксперимента
Используя полученные данные, команда обучила модели искусственного интеллекта распознавать воображаемые слова из словаря в 125 тысяч терминов. Точность достигала 74%.
Но исследователи пошли дальше: они добавили «ключевое слово» — что-то вроде пароля, без которого система игнорировала внутреннюю речь. Один из участников, например, должен был подумать фразу «Читти Читти Бэнг» — и только после этого компьютер начинал расшифровку. Уровень правильного распознавания пароля? Больше 98%.
Бениамин Мешеде-Краса (Benjamin Meshhede-Krasa), соавтор исследования, отмечает, что такой подход может сделать использование технологии «мягким» и безопасным:
«Иногда человеку нужно просто держать свои мысли при себе. И мы должны это уважать».
Почему это важно
Системы Brain-Computer Interface (BCI) уже умеют превращать активность мозга в движения протезов или набор текста. Но до сих пор, чтобы «сказать» что-то с помощью BCI, приходилось физически пытаться шевелить речевыми мышцами — а это медленно и утомительно.
Теперь появляется перспектива общаться, даже не двигая губами. И пусть пока свободная внутренняя речь без ошибок не распознаётся — всё упирается в количество датчиков и мощность алгоритмов — учёные уверены: через несколько лет такие интерфейсы станут намного точнее.
Фрэнк Уиллетт (Frank Willett), старший научный сотрудник, говорит без лишнего пафоса:
«Мы видим будущее, где BCI вернёт людям утраченный голос — свободный, живой, естественный. Таким, каким он был раньше».
Литература.
“Inner speech in motor cortex and implications for speech neuroprostheses” by Erin Kunz et al. Cell
