Мозговой имплантат превращает мысли в реальную речь

Мы живем в эпоху самых быстрорастущих технологий, и новое открытие — еще одно доказательство этого. Женщина в США восстанавливает способность говорить благодаря новому процессу церебральный интерфейс (BCI)))S устройство, имплантированное в его мозг, позволяет ему превратить свои мысли в реальную речь.

Имплантат анализирует активность мозга женщины за 80 миллисекунд и делает ее синтезированной версией ее голоса, и результаты впечатляющих технологий описаны в SP. Nature Neuroscience.

Наша способность выражать наши мысли через звуки часто недооценивают и воспринимаются как должное. Для людей, которые не могут формировать звуки из -за повреждения речевых центров мозга, таких как в Амиотрофический боковой склероз Или другие повреждения нервной системы, мозговых имплантатов, в сочетании со специализированным программным обеспечением, предлагают общение.

Недавно ученые добились значительного успеха в различных дизайнах, чтобы перевести мысли в речь, используя компьютерные интерфейсы мозга (BCI) Цель состоит в том, чтобы сократить время, необходимое для создания речи от мыслей.

Большинство существующих технологий требуют первоначального анализа всего текста, прежде чем программное обеспечение сможет расшифровать и интерпретировать его значение. Эта потребность в предварительной обработке может привести к значительной задержке между началом мышления и произношением речи.

Мало того, что этот процесс кажется неестественным, он также может создать неудобства и разочарование для людей, которые используют систему. Чтобы решить эту проблему, исследователи должны улучшить скорость декодирования и задержки синтеза речи. Таким образом, люди, которые используют технологии, могут иметь динамичный и плавный разговор.

Проблемы также осложняются потребностью в том, что синтезированный звук воспроизводится и распознается пользователем и слушателем, что также требует дополнительного времени.

Кроме того, многие современные методы основаны на том факте, что «говорящий» должен активно обучать интерфейс, проходя через движения вокализации. Это проблема для людей, которые не привыкли говорить или у которых всегда были трудности с речью.

Чтобы преодолеть трудности, исследователи используют особый вид Нейронная сетькоторый обучен понимать сигналы от мозга участника, в то время как она молча »говорит« 100 различных предложений из словаря с более чем 1000 слов.
Авторы также используют метод связи, используя 50 коротких фраз, которые включают меньше слов.

Что отличает новый подход от предыдущего, так это то, что участник не должен пытаться произносить слова — она ​​только думает о них.

Результаты этого метода значительно лучше. Среднее количество переведенных слов в минуту почти в два раза выше, чем результаты с предыдущими технологиями.

Наиболее важным достижением является то, что новый метод использует прогнозирующую систему, которая может перевести мысли в движение. Это позволяет речь участника звучать гораздо более естественно и почти восемь раз быстрее, чем старые методы. Это даже звучит как само по себе, благодаря программе, которая синтезирует голос, основанный на предыдущих речевых записях.

Исследователи демонстрируют, что их модель может даже понимать слова, которые он не был специально обучен, используя мозговую активность в автономном режиме без ограничений по времени.

Тем не менее, авторы подчеркивают, что метод еще не полностью утончен, прежде чем он станет полностью готовым к клиническому введению. Хотя речь понятна, она слабее, чем методы, которые декодируют текст.

Ссылки: