Человеку в мозг запихнули синтезатор речи

Человеку в мозг запихнули синтезатор речи



Медицина

26-летний Эрик Рамси (Erik Ramsey) парализован вот уже 10 лет и не может говорить. Теперь благодаря имплантату он научился передавать первые простые звуки. О перспективном достижении сообщила группа учёных из американской компании Neural Signals, Бостонского университета (Boston University) и ряда других институтов США.

Многие проекты в области интерфейсов "мозг — компьютер" (BCI) связаны именно с помощью парализованным. Особенно важным направлением тут является коммуникация пациента. Раньше разработчики BCI сосредотачивались на различных вариантах мысленного письма, однако такой канал слишком медленный. Гораздо привлекательнее научиться синтезировать и озвучивать речь, произносимую пациентом в мыслях.

Именно такую систему построили в США, причём в отличие от предыдущих опытов такого рода новинка является беспроводным устройством: после операции имплантат оказывается полностью спрятанным в голове пациента, никаких проводков, несущих с собой риск инфекции, наружу не выходит.

Набор контактов учёные поместили в предцентральную извилину, точнее, в участок коры, отвечающий за речь. От него проводки идут в электронную схему, расположенную на черепе. Здесь сигналы усиливаются и передаются через кожу по FM-каналу. Снаружи располагается приёмник и в нём же — катушка, осуществляющая беспроводное питание спрятанной схемы.

Из приёмника сигналы поступают в аналого-цифровой преобразователь и декодер, далее компьютер расшифровывает "рисунок" активности нейронов и управляет синтезатором речи.

Что важно: вся цепочка срабатывает за 50 миллисекунд, а это время, за которое у здорового человека сигнал из командной моторной коры добирается до языка и гортани, которые начинают действовать. Таким образом, ключевой особенностью опыта является обратная связь на слух — человек пытается говорить и тут же слышит звуки, на ходу корректируя свои попытки. Похоже на процесс овладение речью у малыша.

Авторы устройства проделали колоссальную работу, чтобы научиться вычленять в наборе нейронных сигналов те, что определяют конкретные форманты. Напомним, форманты — это акустические компоненты звуков, отвечающие за их характер. В случае реальной речи форманты определяются расположением и текущей формой языка. Но у парализованного пациента нарушена связь между участком коры, управляющим речевым аппаратом, и исполнительными "механизмами". Потому учёные и построили обходную схему.

В результате, как показали тесты, постепенная практика существенно повысила точность "попадания", то есть воспроизведения парализованным человеком конкретных звуков, на выбор экспериментаторов. (Детали опыта изложены в статье в PLoS ONE.)

Правда, в нынешнем виде система обладает всего тремя проводками, подключёнными к коре в точно рассчитанных точках. Такого скромного съёма сигналов хватило на то, чтобы надёжно различать в мыслях человека гласные звуки. Так что полноценно Рамси говорить ещё не может. Но это только начало пути. Для человека, попавшего когда-то в автомобильную аварию, и эти звуки – надежда на установление речевой коммуникации.

В будущем создатели прибора намерены увеличить число контактов до 32. Тогда пациенту станет доступной вся палитра звуков.

Кроме того, пока комплекс работает лишь в лабораторных условиях, поскольку дешифровкой сигналов занимается обычный PC. Но в дальнейшем учёные намерены "утрамбовать" всё необходимое в ноутбук. Тогда испытуемый сможет со своим чипом-синтезатором разговаривать с людьми и на улице — впервые в такого рода экспериментах.

По материалам: Membrana



Теги: Мозг, Чип, Речь, Имплантант, Синтезатор, BCI




Новое по теме: Медицина


Тематические новости:


Категория: Техника » Медицина
| 14-12-2009, 17:41 | Просмотров: 4499 | Комментарии (0)

Реклама

 

Загрузка ...

 

 




Комментарии:


Добавление комментария:

 Ваше Имя:
 Ваш E-Mail:
Введите код:

( Ctrl + Enter )

 






Copyright 2005 - 2016 © GizMod.Ru | GizModo.Ru | GizmoSoft.Ru | GizMobi.Ru
При републикации приветствуется ссылка на первоисточник.
Запросов: 3 (0,0679).