Команда из Калифорнийского университета в Дейвисе показала, как нейроимплант вернул человеку с боковым амиотрофическим склерозом возможность работать за компьютером, разговаривать с родными и заниматься профессиональной деятельностью.
Устройство считывает сигналы мозга и преобразует их в курсор на экране и синтезированный голос, а его владелец пользуется системой ежедневно у себя дома.
Героем многолетнего эксперимента стал Кейси Харрелл, носящий вживлённые электроды с 2023 года. БАС постепенно отключает двигательные нейроны, отнимая у человека контроль над мышцами и речью.
Связка из электродов, программ и алгоритмов позволила Харреллу обходить эту блокаду, перемещать курсор по экрану, формировать фразы голосом и поддерживать живой диалог с собеседниками.
Разработка ведётся командой UC Davis в составе консорциума BrainGate, куда входят американские университеты и Министерство по делам ветеранов. Перед участниками программы поставлена задача вернуть людям с тяжёлыми поражениями нервной системы возможность писать, говорить и пользоваться цифровой техникой.
Нейрохирург Дэвид Брандман, занимавшийся вживлением электродов, рассказал, что в лабораторных тестах распознавание целых предложений по мозговой активности достигло планки в 99%. Дома, при обычном повседневном использовании, Кейси Харрелл фиксирует точность около 92%.
В отличие от ранних опытов с похожей техникой, инженерам удалось вынести систему за пределы лаборатории. Запускать и настраивать оборудование умеет домашняя команда сиделок, и присутствие учёных рядом необязательно. За прошедшие годы пациент провёл с интерфейсом свыше 3800 часов, то есть в среднем больше пяти часов ежедневно.
Через ту же систему Кейси Харрелл поделился тем, что устройство сохранило ему живые контакты с семьёй, друзьями и коллегами по работе, а формат разговоров стал близок к привычному человеческому общению.
Программный фундамент проекта составляет платформа BRAND, работающая в паре с электродами производства Blackrock Neurotech. Алгоритмы машинного обучения разбирают сигналы зоны мозга, которая управляет движениями лица, рта и челюсти. Дальше нейронные импульсы превращаются в фонемы, отдельные слова и связные предложения.
Связка из мозга и кода помогла Харреллу вернуться к полному рабочему графику. Он по-прежнему занимается охраной природы и поддерживает контакт с коллегами по своему направлению.
Дэвид Брандман добавил, что дочь Кейси никогда не слышала родной голос отца, но теперь может говорить с ним посредством синтезированной речи, рождающейся из сигналов мозга.
Авторы проекта признают, что до повсеместного применения подобных интерфейсов пройдёт ещё немало времени. Сегодня запуск системы требует серьёзной операции по вживлению электродов и набора внешнего оборудования. Но итоги программы доказывают, что мозговые интерфейсы уже становятся рабочим средством общения для людей, утративших речь и подвижность.
Кейси Харрелл выразил надежду дожить до момента, когда подобные решения дойдут до других пациентов по медицинским показаниям, а не останутся достоянием отдельных научных программ.
