Жаңа буын нейроинтерфейсі: БАС-пен ауыратын пациент ой күшімен 2 миллионға жуық сөзді жеткізді
Нейроинтерфейстер саласындағы жетістіктер түбегейлі жаңа деңгейге шығып жатыр. Дейвистегі Калифорния университетінің зерттеушілері бүйірлік амиотрофиялық склерозбен (БАС) ауыратын науқастың сөйлеу BCI-құрылғысын үй жағдайында ұзақ уақыт пайдаланған нәтижелерін ұсынды. 19 ай ішінде Кейси Харрелл есімді науқас 183 060 сөйлемді — бұл 1 960 163 сөз — орташа жылдамдығы минутына 56 сөзбен жеткізді. Негізгі мәселе: жүйе стерильді зертханалық жағдайда емес, күнделікті өмірде, зерттеушілердің тұрақты қатысуынсыз жұмыс істеді.
Үйде пайдалану не көрсетті
Харрелл нейроинтерфейсті үйде 3800 сағаттан астам пайдаланды. Жүйе оның отбасымен, достарымен, әріптестерімен және дәрігерлерімен қарым-қатынас жасауының негізгі құралына айналды. Ол хабарламалар мен хаттар жіберді, бейнеқоңырауларға қатысты, интернетті пайдаланды және сал ауруына қарамастан толық жұмыс істей берді. Науқастың өзінің бағалауы бойынша, сөйлемдердің 92%-ы жүйе арқылы кем дегенде «негізінен дұрыс» декодталды. Харреллге экранда сөздер көрсетілген формальды сынақтарда 125 000 ағылшын сөзінен тұратын сөздікте дәлдік 99%-дан асты. Ең жоғары көрсеткіш — 99,2%. Көмекшілерге зерттеушілердің қатысуынсыз жабдықты өз бетінше қосуға және ажыратуға рұқсат етілгеннен кейін, өзара әрекеттесудің орташа уақыты күніне 3,7 сағаттан 9,5 сағатқа дейін өсті.
Жүйе қалай жұмыс істейді
2023 жылы Харреллге сол жақ прецентральды гируста — сөйлеуді үйлестіруге байланысты ми аймағына — төрт микроэлектрод массиві имплантацияланды. Науқас сөйлеуге тырысқанда, жүйе 256 кортикальды электродтан сигналдарды оқиды. Алгоритм әрбір 80 мс сайын нейрондық белсенділікті фонема ықтималдығына айналдырады, содан кейін тілдік модель шамамен 125 000 сөзден тұратын сөздіктен ең ықтимал сөздер тізбегін таңдайды. Мәтін нақты уақыт режимінде экранға шығарылады. Сөйлем аяқталғаннан кейін жүйе оны Харреллдің ауруға дейінгі дауысына ұқсатып бапталған синтезделген дауыспен айта алады. Науқас компьютерді басқару үшін курсор декодерін де пайдаланды. Бұрын сөйлеу мен оның қозғалысы үшін мидың әртүрлі аймақтары қажет болуы мүмкін деп есептелген, бірақ команда екі режимді де сөйлеу моторлы қыртысының сигналдары арқылы жүзеге асыруға болатынын көрсетті.
Демонстрациядан күнделікті құралға дейін
Команда зертханалық сессияларда нейроинтерфейстің жоғары дәлдігін бұрыннан көрсеткен болатын. 2024 жылы 30 минуттық алғашқы жаттығу сессиясында жүйе 50 сөзден тұратын сөздікте 99,6% дәлдікке қол жеткізді. Екінші күні, тағы 1,4 сағаттық баптаудан кейін, 125 000 сөзден тұратын сөздікте дәлдік 90,2% құрады. Жаңа жұмыс бақыланатын сынақтардан тұрмыстық ұзақ мерзімді пайдалануға назар аударады. Бұл ауыр қозғалыс бұзылыстары бар адамдарға арналған практикалық нейроинтерфейстерге апаратын негізгі қадамдардың бірі. Зерттеудің бірлескен авторы Сергей Стависки жүйені пайдалану кезіндегі 3800 сағаттық ми белсенділігінің жазбасы жеке нейрондар деңгейіндегі рұқсатпен ең үлкен жеке деректер жиынтығына айналғанын атап өтті.
Авторлар зерттеу бір клиникалық жағдайды сипаттайтынын атап көрсетті. Нәтижелерді басқа науқастарға, имплантация аймақтарына, электрод түрлеріне және неврологиялық жағдайларға қаншалықты таратуға болатыны әзірге белгісіз. Жүйе де эксперименталды күйінде қалып отыр. Ол сымды қосылыстарды пайдаланады, оқытылған көмекшілердің күнделікті қосылуын талап етеді және жабдықтың көлеміне байланысты тек үйде пайдалануға жарамды.
Менің пікірім: Бұл серпіліс нейроинтерфейстердің зертханалық қызықтар санатынан өмір сапасын жақсартудың нақты құралдарына ауысып жатқанын көрсетеді. Алайда, кез келген эксперименталды технологиялар сияқты, жаппай енгізу жолы ұзақ болады және портативтілік, автономдылық және мидың жеке ерекшеліктеріне калибрлеу мәселелерін шешуді талап етеді.