Это первый раз, когда нам удалось понять, как выглядит мозговая активность, когда вы просто думаете о разговоре. Для людей с тяжелыми речи и моторными нарушениями BCIS, способные декодировать внутреннюю речь, могут помочь им общаться гораздо легче и более естественно ».
Эрин Кунц, ведущий автор Стэнфордского университета
Хотя общение с помощью BCIS намного быстрее, чем более старые технологии, включая системы, которые отслеживают движения глаз пользователей для печати слов, попытка говорить все еще может быть утомительными и медленными для людей с ограниченным контролем мышц.
Команда задавалась вопросом, может ли BCIS декодировать внутреннюю речь вместо этого.
«Если вам просто нужно подумать о речи, а не на самом деле пытаться говорить, это потенциально проще и быстрее для людей»,-говорит Бениамин Месчеде-Краса, сопостационный автор газеты Стэнфордского университета.
Команда записала нейронную активность от микроэлектродов, имплантированных в моторную область мозга, ответственная за четыре участника с тяжелым параличом либо из амиотрофического бокового склероза (ALS), либо инсульта ствола мозга. Исследователи попросили участников либо попытаться говорить, либо представить себе набор слов. Они обнаружили, что попытка речи и внутренней речи активируют перекрывающиеся области в мозге и вызывают сходные модели нейронной активности, но внутренняя речь имеет тенденцию демонстрировать более слабую величину активации в целом.
Используя внутренние речевые данные, команда обучала модели искусственного интеллекта для интерпретации воображаемых слов. В демонстрации подтверждения концепции BCI может декодировать воображаемые предложения из словарного запаса до 125 000 слов с точностью до 74%. BCI также смог забрать то, что некоторые участники внутренней речи никогда не поручили сказать, например, цифры, когда участников попросили подсчитать розовые круги на экране.
Команда также обнаружила, что в то время как попытка речи и внутренней речи создают сходные закономерности нейронной активности в моторной коре, они были достаточно разными, чтобы быть надежно отличающимися друг от друга. Старший автор Фрэнк Уиллетт из Стэнфордского университета говорит, что исследователи могут использовать это различие для обучения BCI, чтобы вообще игнорировать внутреннюю речь.
Для пользователей, которые могут захотеть использовать внутреннюю речь в качестве метода для более быстрого или более легкого общения, команда также продемонстрировала механизм, контролируемый паролем, который предотвратит декодирование внутренней речи BCI, если бы временно не разблокировано с выбранным ключевым словом. В своем эксперименте пользователи могли подумать о фразе «Читти Читти Банг», чтобы начать декодирование внутренней речи. Система распознала пароль с более чем 98% точностью.
В то время как текущие системы BCI не могут декодировать внутреннюю речь свободной формы без существенных ошибок, исследователи говорят, что больше продвинутых устройств с большим количеством датчиков и лучшими алгоритмами могут сделать это в будущем.
«Будущее BCIS яркое», – говорит Уиллетт. «Эта работа дает реальную надежду на то, что речь BCIS может однажды восстановить общение, которое будет столь же свободно, естественно и комфортно, как разговорная речь».
Источник:
Ссылка на журнал:
Кунц, Эм, и дрПолем (2025). Внутренняя речь в моторной коре и последствия для речевых нейропротезов. КлеткаПолем doi.org/10.1016/j.cell.2025.06.015Полем
1755208889
#Ученые #декодируют #внутреннюю #речь #от #активности #мозга #высокой #точностью
2025-08-14 19:28:00
По теме
