Мужчина с тяжёлым параличом, который почти не может двигать телом, снова получил возможность «говорить» — с помощью экспериментального мозгового импланта.
Его семья снова слышит его голос: мысли мужчины считывает специальная система, а затем цифровая версия голоса произносит их вслух.
47-летнего мужчину зовут Кейси Харрелл. У него прогрессирующая форма бокового амиотрофического склероза, или БАС. Из-за болезни его естественную речь почти невозможно понять. Но, как оказалось, сказать ему есть очень много.
Почти два года мозг Харрелла подключён к экспериментальной нейропротезной системе, которая превращает попытки говорить в текст. За это время технология помогла ему выразить более 183 тысяч предложений и почти 2 миллиона слов.
Система работает через хирургический имплант, установленный в определённой зоне мозга. Электродные массивы фиксируют активность мозга в тот момент, когда человек пытается говорить, даже если он не двигает ртом. Затем внешний декодер речи автоматически обрабатывает эти сигналы и показывает текст на экране компьютера в реальном времени.
Экраном Харрелл управляет взглядом. Его фокус отображается как белый круглый курсор, а «кликать» он может одной только мыслью.
Утром устройство нужно подключить, и в этом ему помогает сиделка. Но сам декодер установлен на мобильной тележке, поэтому может сопровождать Харрелла в течение дня.
С помощью системы он может самостоятельно отправлять письма и сообщения, пользоваться интернетом и даже работать полный день. Но самое важное — он снова может общаться с близкими.
Цифровой голос, который озвучивает его сообщения, сделали похожим на голос Харрелла до болезни. Для него это особенно важно: он может смотреть в глаза жене, когда она снова слышит его голос, и объяснять дочери, которая почти не помнит, как он говорил раньше, каким был его настоящий голос.
По словам Харрелла, технология помогает ему делать очень многое и оставаться связанным со своей жизнью как с жизнью человека.
История Харрелла даёт учёным надежду, что такие интерфейсы мозг-компьютер могут работать не только в лаборатории, но и в обычной жизни — причём долгое время.
Нейрохирург Дэвид Брандман из Калифорнийского университета в Дейвисе, один из руководителей исследования, отмечает: раньше такие системы часто оставались экспериментальными устройствами для строго контролируемых лабораторных условий. Но этот случай показывает, что технология, возможно, перешла важный рубеж — человек с параличом смог говорить на своих условиях.
Харрелл участвует в пилотном клиническом исследовании BrainGate 2 в США. Его цель — проверить безопасность и применимость нового интерфейса мозг-компьютер у людей с параплегией, тяжёлыми нарушениями речи или невозможностью пользоваться руками.
Технологию разработали в Калифорнийском университете в Дейвисе вместе со специалистами из Университета Брауна и Mass General Brigham Neuroscience Institute.
Сначала Харрелл мог пользоваться системой только при поддержке исследователей. Теперь, после важных доработок, он практически самостоятельно использует её дома.
По данным исследователей, Харрелл накопил крупнейший набор записей мозговой активности в рамках этого испытания. Более 400 дней он тренировался работать с устройством, в общей сложности — свыше 3 800 часов.
Его средняя скорость общения теперь составляет около 56 слов в минуту. Это намного быстрее, чем в 2023 году, когда он только начинал превращать свои мысли в текст.
Исследователи говорят, что Харрелл может пользоваться системой не только в контролируемой обстановке и не только в присутствии специалистов. Он может общаться тогда, когда сам хочет. Иногда он использовал устройство более 12 часов подряд.
При этом у него сохраняется контроль над личным пространством. В системе есть режим приватности: если Харрелл не хочет, чтобы какие-то мысли сохранялись, он может его включить. Для обучения будущих моделей использовались только те сеансы, в которых этот режим не был активирован.
Когда Харрелл говорит через систему, программа, по его оценке, правильно или почти правильно распознаёт сообщения примерно в 92% случаев.
Для него это стало серьёзным изменением качества жизни. Он говорит, что теперь его жизнь стала более наполненной: с семьёй, друзьями и коллегами. По его словам, эта технология позволяет ему общаться более естественно, чем любая другая система, с которой он сталкивался.
Учёные надеются, что опыт Харрелла и ещё 26 участников клинического испытания поможет улучшить технологию для будущих пользователей.
Исследование опубликовано в журнале Nature Medicine.
