Скоро появится мыслепечатная машинка

Уже давно существуют системы распознавания речи, способные при желании переводить ее в текстовые сообщения. Недавно специалисты Медицинского центра Олбани (США) и лаборатории Cognitive Systems Lab Технологического института Карлсруэ (Германия) разработали технологию, позволяющую расшифровывать сигналы головного мозга и трансформировать их в текст.

Компьютерная "телепатия"

Работы проводились по заказу Научно-исследовательского управления армии США и при поддержке нескольких научно-исследовательских фондов. Система Brain-to-Text была опробована на семи добровольцах, проходивших в клинике курс лечения от различных неврологических недугов, в том числе и эпилепсии.

В ходе эксперимента участников просили читать вслух громким голосом текст, который представлял собой ограниченный набор определенных слов. В процессе чтения сигналы, поступающие от мозга, считывались компьютером с помощью ECoG-электродов, расположенных напротив лобных и боковых областей мозговой коры. Затем компьютер анализировал их, используя специальные аналитические алгоритмы, и таким образом была получена наиболее вероятная последовательность сигналов, соответствующих тем или иным словам. Еще один алгоритм преобразовывал их в текстовой формат.

Правда, точность распознавания оставляла желать лучшего. Если пациент произносил слова достаточно четко, средняя погрешность составляла около 25 процентов. Если же речь была нечеткой или неправильной, число ошибок увеличивалось до совершенно неприемлемого результата — 50 процентов.

Между тем авторы разработки объясняют столь высокий процент ошибочного распознавания тем, что в исследовании использовалось обычное программное обеспечение, а не специализированные системы, "заточенные" именно под интерпретацию мозговых импульсов. Так что первоочередной целью сейчас является создание таких систем.

Если удастся разработать технологию, которая сможет распознавать "мысленную" речь с высокой точностью, это позволит наладить полноценное общение с людьми, которые не могут говорить или говорят плохо в силу различных причин — например, с глухонемыми, заиками, косноязычными или теми, кто перенес инсульт…

Подобные системы могут найти применение и в других областях — криминалистике, например. Хотя не исключено, что придется решать проблему, насколько этично читать чужие мысли…

Корректирующее волокно

Впрочем, это далеко не первая попытка "подсоединить" человеческий мозг к компьютеру. Так, в начале этого года появились сообщения о том, что в Массачусетском технологическом институте создано устройство, способное улавливать сигналы мозга с целью изучения происходящих в нем процессов.

Специальное гибкое органическое волокно толщиной в волос, напоминающее леску, направляют в мозг, подсоединив к специальному кабелю. Таким образом происходит обмен информацией между мозгом и прибором.

При помощи этой технологии можно даже корректировать работу мозговых клеток, утверждают исследователи. Например, паралитикам это поможет манипулировать роботизированными конечностями, а страдающим болезнью Паркинсона — эффективнее управлять своими движениями.

Укол имплантатом

В свою очередь, гарвардский химик Чарльз Либер и его коллеги придумали сетку, состоящую из гибких проводов и электронных компонентов, которая внедряется непосредственно в мозг при помощи шприца. Это поможет наблюдать за мозговыми клетками или воздействовать на нездоровые клетки.

До недавних пор все существующие имплантаты воспринимались мозгом как инородные тела. Часто это приводило к тому, что имплантат вызывал раздражение или же зарастал тканями, изолируясь от нейронов.

Трехмерная сетка из сплава хрома и платины, оснащенная полимерным покрытием для защиты электродов от коррозии, является достаточно гибкой, чтобы уместиться в игле шприца. Попав в мозг, она принимает исходную форму. Поскольку сетка на 90 процентов состоит из пустот, клетки реагируют на нее нейтрально и не выдают никакой иммунной реакции.

Во время опытов на мышах, погруженных в сон под наркозом, после инъекций 90 процентов устройств успешно работало. Это позволяло следить за отдельными нейронами в мозгу грызунов и проводить их стимуляцию.

В дальнейшем ученые планируют создать имплантаты, состоящие из сотен электронных компонентов, и вводить их подопытным особям уже в состоянии бодрствования. Кроме того, устройства станут вводиться в мозг новорожденных мышат: по мере того как они будут расти, сетка будет разворачиваться и захватывать все больше нейронов. То есть можно будет модифицировать сам процесс развития мозга.

Интернет: как создается вторая реальность