Интерфейс мозг-компьютер позволяет разговаривать и использовать компьютер после паралича
Мужчина, парализованный и страдающий тяжелыми нарушениями речи из-за бокового амиотрофического склероза, смог восстановить плавное общение и автономное использование компьютера благодаря инновационному интерфейсу мозг-компьютер. Почти два года он использовал эту систему у себя дома, без помощи исследователей, накопив более 3800 часов использования. Это устройство позволило ему обменяться более чем 183 000 предложениями, то есть почти двумя миллионами слов, со средней скоростью 56 слов в минуту. Он также смог управлять своим личным компьютером, отправлять сообщения, серфить в интернете и поддерживать полную профессиональную деятельность.
Система основана на электродах, имплантированных в область мозга, отвечающую за речь. Эти электроды улавливают нейронную активность, связанную с попытками речи или движения, а затем преобразуют её в текст или команды для курсора компьютера. Основное новшество заключается в использовании декодера на основе модели типа трансформер — технологии искусственного интеллекта, которая улучшает точность и сокращает необходимость ежедневной перекалибровки. Этот декодер достиг точности 99 % в распознавании слов в структурированных тестах при словаре из 125 000 слов.
Для управления курсором был разработан другой декодер, позволяющий пользователю перемещать мышь и щёлкать, просто представляя движения руки. Эта система была оптимизирована, чтобы сократить время калибровки с нескольких минут до менее чем одной минуты в день, при этом сохраняя высокую производительность. Пользователь мог чередовать управление взглядом и нейронное управление в зависимости от своих предпочтений.
Стабильность нейронных сигналов стала серьезной проблемой. Несмотря на длительную имплантацию, более 90 % электродов продолжали обнаруживать надёжную нейронную активность в течение всего периода исследования. Нейронные представления, связанные с речью, оставались стабильными не менее 19 месяцев, что обеспечило точное и постоянное декодирование.
Пользователь постепенно перешёл на стратегию «молчаливой речи», то есть движения мышц лица без звука, что оказалось менее утомительным и более быстрым, чем озвученная речь. Эта адаптация позволила увеличить скорость общения с 30 до почти 50 слов в минуту, сохраняя при этом высокую точность.
Эта система была разработана для гармоничной интеграции в повседневную жизнь. Инициализация и остановка устройства были автоматизированы, что позволило пользователю и его помощникам управлять им с помощью нескольких простых шагов. После запуска система могла работать непрерывно до 19 часов без вмешательства.
Пользовательский интерфейс был спроектирован интуитивно понятным и настраиваемым. Он позволял исправлять неправильно декодированные фразы, регулировать чувствительность курсора или кликов, а также активировать режим конфиденциальности, чтобы отключить запись данных. Также было разработано специализированное программное обеспечение для подключения системы к личному компьютеру, что позволяло пользователю выполнять действия, такие как копирование и вставка декодированного текста, серфинг в интернете или участие в видеозвонках.
Это достижение демонстрирует, что теперь возможно восстановить естественное общение и полный цифровой доступ для людей с тяжелым параличом, открывая путь к практичным и устойчивым вспомогательным технологиям.
Bases documentaires
Rapport de référence
DOI : https://doi.org/10.1038/s41591-026-04414-6
Titre : Long-term independent use of an intracortical brain–computer interface for speech and cursor control
Revue : Nature Medicine
Éditeur : Springer Science and Business Media LLC
Auteurs : Nicholas S. Card; Tyler Singer-Clark; Hamza Peracha; Carrina Iacobacci; Xianda Hou; Maitreyee Wairagkar; Zachery Fogg; Elena C. Offenberg; Leigh R. Hochberg; Sergey D. Stavisky; David M. Brandman