Нова технологія може допомогти людям з паралічем знову говорити
Вчені близькі до розробки технології, яка використовує команди кодування мозку та управління м’язами, щоб дозволити людям, які втратили силу мови через параліч, знову говорити.
Недавнє дослідження, проведене Північно-Західним університетом в Еванстоні, штат Іллінойс, виявляє, що мозок генерує мовні звуки подібно до того, як він контролює рухи рук і рук.
Висновок наближає день, коли паралізовані люди, такі як люди з «синдромом замкненості», зможуть говорити через «інтерфейс мозок-машина», просто намагаючись вимовити слова.
Стаття про твір тепер розміщена в Журнал неврології.
Команда передбачає технологію з використанням власного мозку кодування звуків разом із командами, які керують м’язами губ, язика, піднебіння та голосової скриньки для їх виробництва.
Більш «інтуїтивно зрозумілий», ніж технологія Хокінга
Автори пояснюють, що така система була б більш "інтуїтивною", ніж та, яку використовував відомий фізик Стівен Хокінг, який помер на початку цього року у віці 76 років.
У Хокінга була рідкісна хвороба, яка називається бічним аміотрофічним склерозом, через яку більшу частину свого життя він був паралізований і не міг говорити природним шляхом.
Однак завдяки комп’ютерному інтерфейсу, яким він міг керувати, рухаючи щікою, він міг писати слова та речення, які синтезатор мови потім читав.
Хоча метод і робить свою роботу, він повільний і копіткий. Це не артикуляція мови, яку мозок кодує і передає м’язам, що видають звуки.
Натомість воно вимагає, щоб людина пройшла процес, подібний до письма; вони повинні думати, наприклад, про письмову форму слів та речень, які вони хочуть сформулювати, а не лише про їх звуки.
«Фонеми та артикуляційні жести»
Дослідження переслідує модель мовленнєвого виробництва, яка складається з двох частин: формулювання фонем та „артикуляційних жестів”.
Перший - це ієрархічний процес розбиття речень, фраз, слів та складів на окремі звуки або фонеми. Другий - це їх виробництво за допомогою контролю м’язів, що формують голосові шляхи. До цієї роботи не було відомо, як насправді мозок планував і представляв їх.
"Ми висунули гіпотезу, - зазначає старший автор дослідження, доктор Марк В. Слуцкі, доцент кафедри неврології та фізіології, -" мовні моторні ділянки мозку мали б подібну організацію до озброєння моторних областей мозку ".
Далі він пояснює, що вони виявили дві області мозку, які беруть участь у виробництві мовлення, повідомляючи: «Прецентральна кора в більшій мірі представляла жести, ніж фонеми. Нижня лобова кора, яка є областю мовлення вищого рівня, представляла як фонеми, так і жести ".
Він та його колеги зробили відкриття під час вивчення мозкової діяльності у людей з електродами, імплантованими в мозок, коли їм робили операцію з видалення пухлин. Пацієнти повинні були бути в свідомості під час операції, оскільки їм доводилося читати слова з екрану.
Автори пояснюють:
"Ці висновки свідчать про те, що виробництво мовлення має схожу критичну організаційну структуру з рухом інших частин тіла".
"Це має важливі наслідки, - підсумовують вони, - як для нашого розуміння виробництва мови, так і для проектування інтерфейсів мозок-машина для відновлення зв'язку людей, які не можуть говорити".
На основі їх результатів зараз вони планують побудувати алгоритм інтерфейсу мозок-машина, який, крім жестів декодування, також зможе утворювати слова, комбінуючи їх.
