Типы интерфейса мозг-машина Ментальный почерк 

Исследователи из Медицинского института Говарда Хьюза впервые в истории успешно настроили интерфейс мозговой машины для ввода мысленного почерка пользователей. Команда расшифровала активность мозга, связанную с написанием букв от руки, чтобы добиться результата.

Участником был человек с параличом, у которого в мозг были имплантированы датчики, и команда полагалась на алгоритм для идентификации букв, когда он пытался их написать. Система смогла проанализировать это и вывести текст на экран в режиме реального времени. 

По словам Кришны Шеной, исследователя Медицинского института Говарда Хьюза в Стэнфордском университете, эта разработка может позволить парализованным людям быстро печатать без помощи рук. К Шеной присоединилась нейрохирург из Стэнфорда Джейми Хендерсон. 

Работа опубликована в журнале. Природа Май 12.

Участник смог ввести 90 символов в минуту, что более чем в два раза превышает количество, записанное ранее с помощью интерфейса мозг-машина. 

Хосе Кармена, нейронный инженер из Калифорнийского университета в Беркли, говорит, что «это большое достижение в этой области», которое может помочь многим людям с ограниченными возможностями. Интерфейсы мозг-компьютер позволяют преобразовывать мысли в действия. 

«Эта статья — прекрасный пример: интерфейс декодирует мысль о письме и производит действие».

Травмы и нервная активность

Даже если человек может получить травму или заболевание, в результате которого он не сможет ходить, хватать или говорить, нейронная активность мозга для таких действий сохраняется. Из-за этого исследователи могут использовать эту деятельность для создания систем, которые приносят пользу этим людям. 

Команда Шеноя уже много лет работает над расшифровкой нейронной активности, связанной с речью, и они разработали способ для участников имплантировать датчики и использовать свои мысли для перемещения курсора на экране. 

Однако реальных попыток сделать то же самое с почерком не предпринималось. 

«Мы хотим найти новые способы, позволяющие людям общаться быстрее», — говорит Фрэнк Уиллетт, нейробиолог из группы.

BCI и имплантированные датчики

Команда сотрудничала с 65-летним участником клинического испытания BrainGate2. BrainGate2 тестирует безопасность BCI для устройств, которые передают данные непосредственно из мозга в компьютер. 

Два крошечных датчика были имплантированы Хендерсоном в часть мозга, отвечающую за управление кистью и предплечьем. Это позволило человеку двигать роботизированной рукой или курсором, пытаясь двигать собственной парализованной рукой.

Датчики улавливали сигналы от отдельных нейронов, когда участник представлял себе письмо, а алгоритм машинного обучения распознавал закономерности работы мозга при создании каждой буквы. Эта система позволяла мужчине копировать предложения и отвечать на вопросы почти так же быстро, как человек его возраста, печатающий на смартфоне. 

По словам Уиллетта, BCI работает быстро благодаря тому, что каждая буква вызывает очень характерный образец активности, который может быть легко распознан алгоритмом.

Теперь команда обратит свое внимание на участника, который не может говорить, и исследователи считают, что эта новая система может принести большую пользу людям, страдающим от паралича, вызванного различными состояниями.