Российские ученые нашли способ распознать «внутреннюю» речь
Ученые Южного федерального университета (ЮФУ) разработали подход, который в перспективе поможет людям с серьезными нарушениями речи и двигательной активности выражать свои мысли. Суть метода заключается в фиксации «внутренней речи» — то есть тех мысленных формулировок, которые человек проговаривает про себя, не задействуя речевой аппарат.
В ходе исследования специалисты смогли выделить характерные наборы нейронных сигналов, соотносимых с базовыми обозначениями направлений — словами «вверх», «вниз», «влево», «вправо», «вперед» и «назад» — как на русском, так и на испанском языках. Эти сигналы ученые научились извлекать из данных электроэнцефалографии (ЭЭГ).
По словам ведущего научного сотрудника Научно‑исследовательского технологического Центра нейротехнологий ЮФУ Дмитрия Шапошникова, ключевой задачей проекта является формирование надежной базы для алгоритмов, способных интерпретировать внутреннюю речь человека. Такие разработки имеют особую значимость для пациентов, лишенных возможности говорить или двигаться: технология позволит им управлять устройствами, набирать тексты и взаимодействовать с виртуальной средой исключительно за счет мысленных команд.
Шапошников также отметил, что создание общедоступного «словаря» мозговых сигналов, возникающих при внутренней речи, откроет путь к разработке интерфейсов «мозг — компьютер». В такой системе мысль пользователя будет обрабатываться искусственным интеллектом и преобразовываться в конкретные команды для внешних устройств, а источником данных послужат показатели ЭЭГ.
Эксперимент проводился с участием 22 добровольцев: испытуемые произносили указанные слова как вслух, так и мысленно. Это позволило ученым подтвердить, что даже при внутреннем проговаривании мозг формирует особые паттерны активности, поддающиеся регистрации и идентификации. Из общего числа участников 12 человек были носителями русского языка, 10 — испанского. Как пояснил Шапошников, двуязычный состав выборки дает возможность использовать формируемый словарь не только в клинической практике, но и в исследованиях, посвященных межкультурным отличиям в работе речевых зон мозга. В ряде опытов дополнительно фиксировалась активность жевательных мышц и гортани — это было нужно, чтобы отделить истинные мозговые сигналы от помех, вызванных мышечными сокращениями, сообщает Scientific Data.
На текущем этапе точность распознавания мозговой активности достигает 78%, но в дальнейших планах исследователей — довести этот показатель до 90% и существенно расширить словарный запас: вместо шести базовых слов включить в систему несколько десятков. Проект реализуется в рамках Программы стратегического академического лидерства ЮФУ «Приоритет‑2030» (нацпроект «Молодежь и дети») и стратегического технологического проекта ЮФУ «Технологии многофункциональной микроэлектроники и интеллектуальной сенсорики для биогибридных и киберфизических систем» (№ СП‑12‑26‑03).
Ранее стало известно, что российские ученые создали медицинский «пылесос» для очищения ран. Он удаляет нежизнеспособные клетки и не вредит здоровым тканям.