склероз

Шесть лет назад у 48-летнего Кейси Харрелла диагностировали БАС — заболевание, поражающее двигательные нейроны. В 2023 году врачи имплантировали ему 256 микроэлектродов в участок моторной коры головного мозга, отвечающий за речь. Электроды подключили к регистрирующим устройствам через титановые разъёмы, закреплённые на черепе.

Сначала исследователи обучали систему распознавать речь Харрелла в лаборатории, а затем подготовили пациента и его помощников к использованию интерфейса дома. Примерно через 40 недель он смог пользоваться устройством самостоятельно и продолжает делать это до сих пор.

Система оснащена синтезатором речи, который озвучивает готовые фразы голосом Харрелла, восстановленным по записям, сделанным до болезни. С помощью интерфейса Харрелл может общаться со скоростью около 56 слов в минуту, управлять компьютером, отправлять сообщения и электронные письма, а также продолжать работу в сфере защиты климата. «Благодаря этой технологии я продолжаю работать и обеспечивать семью. И снова начал поддерживать связь с друзьями и родственниками», — говорит Харрелл.

15 июня исследователи из Калифорнийский университета опубликовали в журнале Nature Medicine исследование, в котором проанализировали два года домашнего использования нейроинтерфейса. По словам одного из авторов работы, нейробиолога Сергея Ставиского из Калифорнийского университета в Дейвисе, это самый длительный случай речевого общения с помощью подобного импланта и крупнейший набор данных такого рода. В исследование вошли данные, собранные за 23 месяца после операции.

За это время Харрелл использовал нейроинтерфейс дома 364 дня из 397. С его помощью пациент построил 183 060 предложений, и  92% из них были распознаны правильно. Система также улавливала сигналы мозга, связанные с попытками двигать рукой, так что Харрелл даже управлял курсором мыши и полноценно работал за компьютером.

По словам исследователей, качество распознавания речи оказалось рекордно высоким, а скорость передачи информации на несколько порядков превысила показатели предыдущих домашних систем такого типа. Разработчики также предусмотрели режим конфиденциальности, который позволяет пользователю отключать передачу данных исследователям.

За 678 дней после операции качество распознавания речи и управления курсором почти не изменилось. А значит, такие нейроимпланты могут стабильно работать вне лаборатории в течение длительного времени. Теперь исследователи работают над беспроводной версией устройства и системой, которая сможет напрямую преобразовывать сигналы мозга в речь. Однако для широкого внедрения технологии ученым ещё предстоит научить систему адаптироваться к изменениям нейронных сигналов по мере прогрессирования заболевания, что позволит использовать их большему числу пациентов.