Имплантат Neuralink восстанавливает голос пациенту с БАС с помощью интерфейса «мысли-речь» (BCI)

Стартапу Neuralink, занимающемуся разработкой мозговых имплантатов, удалось преобразовать мысли пациента с нейродегенеративным заболеванием в речь, с помощью которой он смог общаться со своей семьёй, друзьями и клиентами. Электроды Neuralink были имплантированы в речевую область мозга, после чего волны, формируемые его мыслями, преобразовывались интерфейсом «мозг-компьютер» (BCI) в речь.

В рамках испытания VOICE от Neuralink парализованный мужчина получил возможность сказать «Я люблю тебя» своим собственным голосом, полностью воссозданным на основе мозговых волн. Никаких движений губ, никаких звуков из горла — только нейронные сигналы, преобразованные в речь с помощью модели искусственного интеллекта, обученной на записях голоса участника, сделанных до заболевания. Ролик Neuralink с подписью «Прекрасный сюрприз» широко распространился; имплантат N1, лежащий в основе этого достижения, считывает задуманную речь непосредственно из мозга, а затем преобразует её в слышимые слова оригинальным голосом участника.

Исследование VOICE зарегистрировано на сайте ClinicalTrials.gov; в настоящее время ведётся набор пациентов с АЛС, первичным латеральным склерозом, инсультом и травмами спинного мозга, при этом в списке ожидающих уже значительное количество людей. Исследование получило статус «прорывного устройства» (Breakthrough Device) от FDA, что ускоряет процесс рассмотрения, но пока не считается официальным одобрением, поэтому Neuralink по-прежнему размещает предупреждение об экспериментальном характере исследования в каждом видео с участием испытуемых. Компания провела имплантацию более чем 20 пациентам по всему миру, двое из которых участвуют непосредственно в исследовании VOICE. Один из них, Кеннет Шок, бывший медицинский работник, страдающий БАС, во время собственной демонстрации прямо заявил, что наконец-то может показать болезни средний палец.

Отличие данной технологии от более ранних средств коммуникации на основе интерфейса «мозг-компьютер» (BCI) заключается в объекте воздействия. Старые системы, в том числе собственное исследование Neuralink под названием PRIME, декодируют намеченные движения руки или пальцев для управления курсором или использования экранной клавиатуры. Система VOICE, напротив, напрямую воздействует на моторную кору головного мозга, отвечающую за речь, полностью обходя этап использования клавиатуры; принцип её работы описан в доступных для понимания книгах, таких как «Интерфейсы «мозг-компьютер» простым языком: как электроды, программное обеспечение и нейроны учатся взаимодействовать друг с другом», доступной на Amazon.

Neuralink не единственная компания в этой области: компания Synchron использует противоположный подход, вводя свой Stentrode через кровеносные сосуды вместо вскрытия черепа, что является более щадящим методом, но ограничивает возможности устройства в основном простыми щелчками, а не полноценным декодированием речи. Компания Precision Neuroscience использует тонкую пленку с электродами, накладываемую на поверхность коры головного мозга. Научные коллективы также добились собственных успехов в области преобразования мыслей в речь: система Университета Калифорнии в Сан-Франциско (UCSF) под руководством Эдварда Чанга достигла скорости до 18 слов в минуту с точностью до 93 процентов. Собственная цель компании Neuralink для системы VOICE — гораздо более амбициозные 140 слов в минуту, что ближе к естественной скорости разговора.

Для пациентов, лишившихся голоса в результате БАС или инсульта, практическое различие между этими подходами (беспроводной против проводного, инвазивный против сосудистого, с использованием клавиатуры против прямого преобразования речи) имеет меньшее значение, чем сам результат — возможность вернуть себе свой собственный голос. Хотя речь идёт пока о результатах научных исследований, а не о коммерческом продукте, это один из тех редких технологических прототипов, которые экспоненциально повышают качество жизни и могут стать незаменимым инструментом для миллионов людей, страдающих от заболеваний, лишающих их двигательных навыков и возможности человеческого взаимодействия.