Мозговой имплантат переводит мысли в слова

14.11.2023

Специалисты из Университета Дьюка разработали инновационный мозговой имплантат, способный транслировать мысли в слова и обеспечивать общение на основе мозговой активности. Это устройство направлено на помощь людям, страдающим языковыми расстройствами или лишенным возможности вербального общения по различным причинам. Первые эксперименты показали перспективность этого направления исследований.

Эксперименты по преобразованию активности мозга в текст и голосовое общение, осуществляемые через сканирование сигналов головного мозга пациентов, позволяют теперь передавать "мысли" в слова со скоростью до 78 слов в минуту. Это сравнимо с прослушиванием аудиокниги на вдвое меньшей скорости, согласно авторам исследования. Обычно человек произносит до 160 слов в минуту, что делает общение живым и естественным. Однако для людей с нарушениями речевого аппарата необходимы более точные датчики мозговой активности.

Группа ученых из Университета Дьюка, при сотрудничестве с лабораторией биомедицинской инженерии университета, создала датчик активности мозга с 256 сенсорами на кусочке пластика размером с почтовую марку. Этот новый датчик способен регистрировать сигналы от отдельных нейронов с высокой точностью.

Ученые не планировали читать мысли напрямую. Однако, используя комплекс сигналов от мышц языкового аппарата, таких как язык, гортань и лицевые мышцы, они смогли с высокой точностью определять невысказанные мнения пациентов (языковой аппарат управляется до 100 мышц, сигналы от которых необходимо отслеживать). Таким образом, фраза, сказанная мысленно, могла быть передана в сигналы мышц, и по этим данным, прочитанным из мозга, компьютер мог воспроизвести все, что пациент намеревался сказать. Для пациентов с нарушением речевого аппарата мысли могли остаться в коре головного мозга, но благодаря датчику они получили возможность быть произнесенными компьютером.

Эксперимент с четырьмя пациентами показал, что средняя точность распознавания мыслей в слова составляет 40%, а максимальная - 84%. Алгоритм распознавания учился методом "слушай и повторяй". Пациент произносил короткие, нелепые сочетания букв, в которых алгоритм учился распознавать мозговую активность в различных сочетаниях звуков.

Несмотря на относительно низкий процент распознавания звуков, команда учёных говорит об успешности эксперимента. Алгоритм учился всего 90 секунд в течение 15-минутного тестирования. Ровно столько времени было выделено экспериментаторам с каждым пациентом. Это происходило во время запланированных операций на мозге пациентов. По завершении операции нейрохирурги предоставляли ученым 15 минут для работы с пациентами над их программой. Без доступа к открытому мозгу, на конкретный участок коры которого устанавливался датчик, данное исследование было бы невозможно провести.

<< Назад: Оптимальное время для пробежки 14.11.2023

>> Вперед: Аморфный карбид кремния, превосходящий кевлар в десять раз 13.11.2023

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Особенности почек помогают легче переносить высоту 18.01.2025

Высокогорные регионы всегда привлекали внимание исследователей, изучающих, как человек адаптируется к жизни в условиях разреженного воздуха. Недавнее исследование группы ученых из Университета Маунт-Ройал в Канаде, возглавляемое доктором Тревором Деем, проливает свет на важную роль почек в акклиматизации к большим высотам. Работы канадских ученых объясняют, почему представители народности шерпа, которые веками живут в высокогорных районах Тибета, значительно лучше переносят высокогорье. В своем исследовании ученые наблюдали за дыханием и составом крови участников во время их подъема на высоту 4300 метров в Гималаях, в Непале. Эксперимент проводился с участием двух групп: одна состояла из жителей низменностей, не привыкших к горной среде, а другая - из шерпов, чей организм приспособлен к жизни на большой высоте. Основное различие между этими группами было в том, как их организмы реагировали на дефицит кислорода в воздухе. У шерпов наблюдалась более быстрая и масштабная адаптация к ...>>

Производство электричества с помощью термоядерного синтеза 18.01.2025

Американская компания Commonwealth Fusion Systems (CFS) нацелена на создание первой в мире термоядерной электростанции, способной подключаться к электрической сети. Этот амбициозный проект, известный как ARC (Affordable, Robust, Compact), будет построен вблизи города Ричмонд, штат Вирджиния. В соответствии с планами, новая электростанция сможет производить до 400 мегаватт чистой энергии, что вполне хватит для обеспечения электричеством 150 тысяч домохозяйств. Прогнозируется, что станция начнет работу в 2030-х годах. Принцип работы термоядерной электростанции основан на процессе термоядерного синтеза, который происходит в ядре звезд. В отличие от традиционной атомной энергетики, где используется деление ядер атомов с образованием радиоактивных отходов, термоядерный синтез создает в качестве побочного продукта безопасный гелий. Для того чтобы удерживать плазму с температурой свыше 100 миллионов градусов Цельсия, установка будет использовать мощные магнитные поля. Тем не менее, н ...>>

Экологическая защита для овощей и фруктов 17.01.2025

Исследователи из женского колледжа Шри Нараяна в Колламе, Керала, Индия, разработали инновационный способ продления свежести фруктов и овощей. Группа под руководством Пурнимы Виджаян предложила использовать съедобное покрытие, созданное на основе целлюлозных нановолокон (CNF), полученных из луковой шелухи. Этот подход не только продлевает срок хранения продуктов, но и способствует их безопасности благодаря включению нанокуркумина, известного своими антимикробными свойствами. Основным компонентом покрытия являются CNF, полученные из переработанных отходов лука. Эти нановолокна соединяются с синтетическим биополимером, который улучшает структуру покрытия, устраняя проблемы с водостойкостью и термической стабильностью, ранее свойственные материалам на основе CNF. Кроме того, добавление нанокуркумина усиливает антимикробные свойства покрытия, делая его особенно эффективным для предотвращения порчи. Для проверки эффективности этой разработки ученые провели эксперимент с апельсинами. П ...>>

Смарт-часы Garmin Instinct 3 17.01.2025

Компания Garmin представила свои новые смарт-часы Instinct 3, которые являются последним поколением популярных часов для активного отдыха. Модель сочетает в себе высокую технологичность, улучшенную автономность и стильный дизайн, что делает ее идеальным выбором для людей, ведущих активный образ жизни. Garmin Instinct 3 предлагает улучшенные функции и отличную автономность, делая эти смарт-часы идеальными для любителей активного отдыха и экстремальных видов спорта. Это устройство сочетает в себе высокую прочность, функциональность и стиль, что делает его ценным аксессуаром для всех, кто хочет контролировать свое здоровье и оставаться на связи в любых условиях. Одной из главных особенностей Instinct 3 является наличие AMOLED-дисплея (или солнечного дисплея), который значительно улучшает визуальное восприятие и удобство использования устройства. Также новая версия получила металлическую рамку и встроенный фонарик, что добавляет дополнительную функциональность и делает часы более уни ...>>

Носить младенца удобнее слева 16.01.2025

Материнский инстинкт - удивительное явление, которое на протяжении тысячелетий помогает мамам заботиться о младенцах. Несмотря на развитие технологий и изменения образа жизни, многие аспекты ухода за детьми остаются неизменными. Одним из таких интуитивных действий является привычка держать ребенка на левой стороне тела. Как выяснили ученые, эта привычка связана не с доминирующей рукой, как предполагалось ранее, а с более глубокой биологической и эмоциональной причиной. Ношение ребенка на левой стороне обеспечивает ему большую безопасность и помогает установить тесную эмоциональную связь между матерью и младенцем. Правая половина мозга, управляющая левой стороной тела, отвечает за обработку эмоций и социальные сигналы. Когда ребенок находится с левой стороны, правое полушарие матери активнее реагирует на его мимику, плач и другие сигналы. Это позволяет маме быстрее распознавать и понимать эмоциональные состояния малыша, такие как страх, дискомфорт или радость. Такая связь особенно ...>>

Случайная новость из Архива Крысы-саперы лучше металлодетекторов 28.09.2015 В Камбодже, где во время гражданской войны 1970-х годов было установлено более 6 миллионов противопехотных мин, используют неожиданных помощников для обнаружения мин. Ими оказались специально обученные крысы, которые работают не только лучше металлодетекторов, но и собак-саперов. Гамбийские хомяковидные крысы не только вынюхивают мины быстрее, но и покрывают большие территории с гораздо большей скоростью, чем обычные саперы размером покрупнее. Из-за своего веса крысы не могут подорваться на противопехотной мине, их нюх гораздо сильнее, чем у собак, к тому же работают они автономно, без кинолога, который нужен собакам. Саперов-грызунов тренирует некоммерческая организация "Apopo", которую еще в 1998 году основал создатель проекта Барт Видженс, инженер из Антверпена. Крыс с самого рождения тренируют вынюхивать тринитротолуол, после чего они должны исследовать учебное минное поле и правильно пометить место, где они нашли мину, после чего грызуны получают награду. Спустя девять месяцев тренировок крысы готовы приступить к реальному разминированию. На месте крыс сажают на ошейник и водят их по полю с помощью длинного шеста. Найдя мину, грызун не пытается ее выкопать, а только помечают, чтобы снарядом занялись специально обученные люди. Крысы невероятно эффективно подходят к делу, и полностью покрывают территорию размером в 200 квадратных метров за тридцать минут, тогда как у людей-саперов на это уходит минимум три дня. После пять лет работы грызуны-саперы уходят на пенсию и доживают остаток своих дней в штаб-квартире Apopo в Танзании, где о них заботятся и кормят. Всего гамбийские крысы с начала деятельности организации нашли 56 000 мин и неразорвавшихся снарядов и очистили территорию площадью около 23 миллионов квадратных метров.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025