Имплантат мозга UC Davis позволяет пациенту с БАС говорить с точностью 99% и работать полный рабочий день, без необходимости в исследователях.

      TL;DRA Имплантат BCI UC Davis позволил пациенту с БАС говорить независимо более 3,800 часов за два года с точностью 99%, что дало ему возможность работать полный рабочий день.

      Мужчина с БАС использует мозговой имплантат для независимой речи более 3,800 часов за последние два года, произнеся почти 2 миллиона слов со средней скоростью 56 слов в минуту. Исследование, опубликованное в понедельник в журнале Nature Medicine исследователями из Калифорнийского университета в Дэвисе, представляет собой самое длительное демонстрационное использование мозгово-компьютерного интерфейса в качестве практического инструмента для повседневного общения вне лаборатории. Участник, 47-летний Кейси Харрелл, использовал систему, чтобы вернуться к работе на полный рабочий день в качестве экологического адвоката.

      Имплантат состоит из четырех массивов микроэлектродов, размещенных в левом предцентральном извиве Харрелла, области мозга, которая координирует речь, записывая активность 256 корковых электродов. Алгоритмы машинного обучения, встроенные в программную платформу под названием BRAND, разработанную постдокторантом UC Davis Николасом Кардом, переводят эту нейронную активность в фонемы английского языка, а затем сопоставляют эти фонемы со словами и предложениями. Система озвучивает декодированный текст в синтезированной версии голоса Харрелла до болезни.

      В контролируемом тестировании с вокабуляром в 125,000 слов система показала более 99% точности слов. В повседневном использовании вне лаборатории Харрелл оценил 92% предложений как точные или в основном правильные. В течение периода исследования он общался более чем в 183,000 предложениях.

      💜 технологий ЕС Последние новости из технологической сцены ЕС, история от нашего мудрого основателя Бориса и немного сомнительного ИИ-искусства. Это бесплатно, каждую неделю, в вашем почтовом ящике. Подпишитесь сейчас! «Главное для меня - это то, что это позволяет повседневное общение для человека, который хочет говорить, но не может», - сказал нейрохирург Дэвид Брандман, который имплантировал устройство в 2023 году и совместно руководил исследованием, в интервью The Register. «Несмотря на паралич, он вернулся к работе на полный рабочий день и ведет содержательные беседы с дочерью, которая никогда не слышала звука его голоса».

      Значимость исследования заключается не только в точности, но и в независимости. Предыдущие системы BCI требовали присутствия исследователей в доме пациента всякий раз, когда устройство использовалось, или требовали, чтобы пациент ездил в лабораторию. Система Харрелла управляется его командой по уходу на дому, без необходимости в поддержке исследователей.

      Согласно графику исследования, он в среднем использовал систему более пяти часов в день.

      Команда UC Davis является частью BrainGate, консорциума университетов и Министерства по делам ветеранов США, разрабатывающего мозгово-компьютерные интерфейсы для восстановления речи, управления компьютерами и восстановления движений. Само оборудование не является индивидуально разработанным, использует существующие массивы микроэлектродов, произведенные компанией Blackrock Neurotech. Прорыв заключается в программном обеспечении, в частности, в алгоритмах машинного обучения платформы BRAND, которые декодируют попытки речи из нейронных сигналов в реальном времени.

      Брандман сравнил текущее состояние технологии BCI с ранними кардиостимуляторами, которые в 1950-х годах требовали внешней проводки к большим батареям или сетевому питанию. Семьдесят лет спустя кардиостимуляторы имплантируются в амбулаторных процедурах. «Мы находимся на ранних стадиях этой технологии», - сказал Брандман.

      Харрелл все еще подключен к внешним компьютерам, но достижения ИИ команды UC Davis в сочетании с миниатюризацией оборудования в таких компаниях, как Neuralink, Synchron и Paradromics, указывают на будущее, где установка будет гораздо менее громоздкой.

      Конкуренция в области BCI ускоряется. Neuralink имплантировала устройства как минимум 21 пациенту в рамках исследовательских протоколов, но не имеет коммерческого одобрения. Китай одобрил первый коммерчески доступный инвазивный BCI ранее в этом году.

      Другие подходы к восстановлению речи для людей с БАС используют ИИ-конвертацию голоса, а не мозговые имплантаты, но эти методы требуют, чтобы пациент сохранял некоторые голосовые способности.

      Что отличает работу UC Davis, так это демонстрация того, что BCI может перейти от лабораторного эксперимента к устойчивому, практическому инструменту для повседневного использования. 3,800 часов записи мозга также составляют крупнейший индивидуальный нейронный набор данных с разрешением на уровне отдельных нейронов, когда-либо собранный, согласно соавтору исследования Сергею Ставицкому, что будет способствовать будущим улучшениям алгоритмов декодирования.

      Система остается исследовательским устройством, ограниченным федеральным законом для использования в исследованиях, и была протестирована на одном пациенте. Неизвестно, распространяются ли результаты на других пациентов с БАС или на людей с другими неврологическими заболеваниями. Масштабирование технологии от клинического испытания до предписанного медицинского устройства потребует регуляторного одобрения, миниатюризации оборудования и снижения затрат, что может занять годы.

      «Я отчаянно хочу не быть уникальным или особенным, потому что это будет означать, что у меня больше нет болезни или что все, кто имеет такую же болезнь, как я, могут получить это предписание», - сказал Харрелл через свою систему BCI.