Современные технологии не перестают удивлять, и одно из последних достижений в области нейробиологии и искусственного интеллекта это система, способная распознавать «внутреннюю речь» человека. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Cell, представило миру методику, использующую нейронные интерфейсы и ИИ для декодирования мыслей человека с невиданной ранее точностью. Этот прорыв открывает новые возможности, особенно для людей, которые потеряли способность говорить или двигаться вследствие различных заболеваний, таких как аммиотрофический склероз.

Что такое «внутренняя речь»?

«Внутренняя речь» это процесс, когда человек мысленно произносит слова или фразы, не произнося их вслух. На нейробиологическом уровне это происходит через активацию моторной области головного мозга, которая обычно отвечает за произнесение звуков и слов. Внутренняя речь активирует те же нейронные сети, что и реальное произнесение, но с меньшей интенсивностью. Ранее было трудно точно определить, как можно «считать» эти мысли, так как они не сопровождаются физическими действиями.

Теперь же ученые научились использовать нейронные интерфейсы, чтобы зафиксировать активность мозга при мысленном произнесении слов. Это открытие стало важным шагом в области нейробиологии и искусственного интеллекта.

Как работает система «мозг-компьютер»?

Исследования, проведенные в Университете Калифорнии в Девисе, продемонстрировали, как нейронные интерфейсы могут использоваться для расшифровки речи у людей с тяжелыми заболеваниями, такими как боковой амиотрофический склероз (БАС), который приводит к потере способности говорить. Для того чтобы система могла работать, пациенту были имплантированы электроды в моторную кору головного мозга. Эти электроды отслеживают нейронную активность, связанную с произнесением слов.

На начальном этапе пациенты должны были «проговаривать» слова, пытаясь артикулировать их, несмотря на невозможность произнести их вслух. Однако этот процесс оказался крайне неудобным и утомительным. Вслед за этим группа ученых из Стэнфорда предложила другой подход: вместо того чтобы пытаться произносить слова, пациентам было предложено просто думать о них. Электроэнцефалограмма зафиксировала активность нейронов, и оказалось, что нейронные сети моторной области головного мозга активируются даже при мысленном произнесении слов, что дало возможность расшифровывать их с помощью искусственного интеллекта.

Роль искусственного интеллекта в расшифровке «внутренней речи»

Система «мозг-компьютер» использует алгоритмы машинного обучения для распознавания фонем самых маленьких единиц речи. Искусственный интеллект может точно соотнести нейронные импульсы с соответствующими словами из большого словаря, который включает 125 тысяч записей. Это позволяет системе собирать фонемы в слова и даже целые предложения. По сути, ИИ «слушает» мозг человека и расшифровывает мысли в реальном времени.

В эксперименте, проведенном учеными, участникам было предложено мысленно произносить целые фразы, и система смогла расшифровать их с точностью от 26% до 54%. Это далеко не идеальный результат, но для начала это огромный шаг вперед в изучении нейронных механизмов, лежащих в основе речи.

Потенциал технологии для людей с ограниченными возможностями

Этот прорыв особенно важен для людей, страдающих от неврологических заболеваний, таких как БАС или инсульт, которые лишают их способности говорить или двигаться. Использование нейронных интерфейсов и искусственного интеллекта может позволить таким пациентам снова общаться с окружающими, превращая их мысли в текст или голосовые сообщения.

Технология имеет потенциал не только для восстановления утраченных функций, но и для разработки новых методов нейрорехабилитации, позволяющих людям с ограниченными возможностями значительно улучшить качество своей жизни.

Трудности и перспективы

Несмотря на значительные успехи, технология пока еще далека от совершенства. Уровень точности, достигнутый в экспериментах, все еще требует улучшений. Ошибки в расшифровке внутренней речи все еще могут быть довольно высокими, что связано с индивидуальными различиями в нейронной активности и необходимостью дальнейшего обучения ИИ.

В будущем ученые планируют улучшить алгоритмы, чтобы повысить точность системы и минимизировать ошибки. Это может привести к созданию высокотехнологичных устройств, которые будут помогать людям с ограниченными возможностями быстрее и легче взаимодействовать с окружающим миром.

Применение технологии в других сферах

Интересно, что искусственный интеллект уже находит применение в других областях, не только в медицине. Например, налоговая и таможенная служба Великобритании (HMRC) признала, что использует ИИ для отслеживания публикаций налогоплательщиков в социальных сетях. Это помогает выявлять признаки мошенничества и других нарушений. Это подтверждает, что возможности ИИ для анализа данных выходят далеко за пределы медицинских технологий, открывая новые горизонты для использования в самых различных сферах.

Использование искусственного интеллекта и нейронных интерфейсов для расшифровки «внутренней речи» это значительный шаг вперед в нейробиологии и медицине. Этот прорыв открывает новые возможности для лечения людей, которые утратили способность говорить или двигаться, и дает надежду на восстановление полноценной коммуникации для многих пациентов. Несмотря на то что технологии еще требуют доработки, они уже сегодня могут изменить жизнь миллионов людей.