UC Davis нейроинтерфейсі: 19 айда 1,96 миллион сөз — үй жағдайындағы BCI үшін жаңа стандарт
Біз «ми-компьютер» интерфейстері (BCI) саласындағы тарихи серпілісті бақылап отырмыз. Дейвистегі Калифорния университетінің зерттеушілері бүйірлік амиотрофиялық склерозбен (БАС) ауыратын науқастың сөйлеу нейроимплантын ұзақ мерзімді, толығымен автономды үй жағдайында пайдалануы туралы деректерді ұсынды. 19 ай ішінде науқас Кейси Харрелл 183 060 сөйлемді — бұл 2 миллионға жуық сөз — минутына орташа 56 сөз жылдамдығымен жеткізді. Бұл жұмыстың алдыңғылардан басты айырмашылығы — ол зертханалық демонстрацияны емес, ғалымдардың тұрақты қатысуынсыз жүйені нақты, күнделікті пайдалануды сипаттайды.
Күнделікті жұмыс: 3800+ сағат белсенді пайдалану
Харрелл нейроинтерфейсті 3800 сағаттан астам пайдаланды. Жүйе оның отбасымен, достарымен, әріптестерімен және дәрігерлерімен қарым-қатынас жасауының негізгі құралына айналып, хабарламалар жіберуге, бейнеқоңырауларға қатысуға, интернетті пайдалануға және толық сал ауруына қарамастан кәсіби қызметін толық сақтауға мүмкіндік берді. Науқастың өзінің бағалауы бойынша, сөйлемдердің 92%-ы кем дегенде «негізінен дұрыс» декодталды. Харреллге экранда сөздер көрсетілген формальды сынақтарда 125 000 ағылшын сөзінен тұратын сөздік қорымен дәлдік 99%-дан асып, ең жоғары мәнге — 99,2%-ға жетті. Науқастың көмекшілеріне жабдықты өз бетінше қосуға және ажыратуға рұқсат етілгеннен кейін, орташа тәуліктік өзара әрекеттесу уақыты 3,7 сағаттан 9,5 сағатқа дейін өсті.
Технология: ми сигналынан синтезделген сөйлеуге дейін
2023 жылы Харреллге сол жақ прецентральды қатпарға — сөйлеуді үйлестіруге жауапты ми қыртысының аймағына — микроэлектродтардың төрт массиві имплантацияланды. Жүйе науқас сөйлеуге тырысқан сәтте 256 кортикальды электродтан сигналдарды оқиды. Алгоритм нейрондық белсенділікті әрбір 80 миллисекунд сайын фонема ықтималдығына айналдырады, содан кейін тілдік модель ~125 000 бірліктен тұратын сөздіктен ең ықтимал сөз тізбегін таңдайды. Мәтін нақты уақыт режимінде экранға шығарылады, ал сөйлем аяқталғаннан кейін жүйе оны Харреллдің ауруға дейінгі дауысына бапталған синтезделген дауыспен айта алады. Айта кетерлігі, компьютерді басқару үшін науқас сөйлеу моторлы қыртысының сол сигналдарымен жұмыс істейтін курсор декодерін де пайдаланды, бұл сөйлеу мен қозғалыс үшін мидың әртүрлі аймақтары қажет деген ескі түсініктерді жоққа шығарады.
Зертханадан үйге: BCI дамуының жаңа кезеңі
Команданың алдыңғы жұмыстары зертханалық сессияларда жоғары дәлдікті көрсетті (50 сөзден тұратын сөздікпен 99,6%). Жаңа жарияланым назарды тұрмыста ұзақ мерзімді, бақылаусыз пайдалануға аударады. Зерттеудің бірлескен авторы Сергей Ставискидің айтуынша, жүйені пайдалану кезіндегі 3800 сағаттық ми белсенділігінің жазбасы оның деректері бойынша жеке нейрондар деңгейіндегі ажыратымдылықпен ең үлкен жеке деректер жиынтығын білдіреді. Алайда авторлар бұл әзірге жалғыз клиникалық жағдай екенін және нәтижелердің басқа науқастарға қаншалықты қолданылатыны белгісіз екенін атап өтеді. Жүйе әлі де эксперименталды күйінде қалып отыр, сымды қосылымды және оқытылған көмекшілердің күнделікті қосылуын талап етеді, сонымен қатар жабдықтың үлкендігіне байланысты үй жағдайында пайдаланумен шектелген.
Менің пікірім: Бұл жұмыс — теориялық демонстрациялардан практикалық, өмірлік маңызды құралдарға қарай маңызды қадам. 3800 сағат автономды жұмыс — бұл жай ғана сан емес, бұл BCI-дің жай зертханалық артефакт емес, күнделікті өмірдің толыққанды бөлігі бола алатындығының дәлелі. Алайда масштабтау және миниатюризациялау мәселесі негізгі сын-қатер болып қала береді. Әзірге біз шынымен әмбебап және қолжетімді нейроинтерфейстерге апаратын жолдың басын ғана көріп отырмыз.