Как услышать «внутренний голос»?

Как услышать «внутренний голос»? - Фото 1Ученые продемонстрировали необычный метод реконструкции слов, основанный на электрических сигналах мозга пациентов, мысленно произносящих эти слова.

Метод, опубликованный в издании PLoS Biology, основан на сборе электрических сигналов непосредственно с мозга пациента. Используя сигналы от слышащих пациентов, компьютерная модель позволяет реконструировать звуки слов, которые эти пациенты произносили мысленно.

Данный метод может в будущем оказать помощь в общении коматозным и «замкнутым» больным.

В последние годы появились несколько подходов к таким проблемам, что говорит о том, что ученые постепенно приближаются к получению метода, позволяющего читать мысли. Данное исследование достигло поставленных целей за счет имплантации электродов непосредственно в мозг участвующих в исследовании пациентов.

В исследовании, проведенном в 2011 году, пациенты, имеющие электроды в непосредственном контакте с мозгом, могли двигать курсор по экрану, просто произнося мысленно гласные звуки.

Для идентификации того, какие слова или идеи человек может произносить мысленно, довольно многообещающим оказался метод так называемой функциональной магнитной резонансной томографии, применяемый для отслеживания потоков крови в мозгу.

Изучая схемы распределения потоков крови, соотнесенные с конкретными изображениями, группа Джейка Галланта из Калифорнийского Университета в Беркли, продемонстрировала в сентябре прошлого года, что для предположения, о каких изображениях думает человек, можно использовать пациентов, которые будут восстанавливать «фильмы в мозгу».

Теперь, Брайн Парсли из Калифорнийского Университета в Беркли с группой коллег использовал эту «реконструкцию стимулов» в своей работе, продвинувшись на шаг дальше.

«Наша работа во многом инспирирована работами Джейка, — говорит д-р Парсли. — Один из вопросов был связан с тем… насколько далеко мы можем продвинуться в слуховой системе, используя очень похожий метод моделирования?».

Как услышать «внутренний голос»? - Фото 2

Группа сконцентрировалась на области мозга, называемой «верхняя височная извилина» (STG). Эта обширная область не только является частью слухового аппарата, но также представляет собой один из «высших» отделов мозга, позволяющий нам вычленять лингвистический смысл из звуков, которые мы слышим.

Группа изучила электрическую активность мозга 15 пациентов, которые были обследованы в связи с эпилепсией, или опухолями мозга. Во время изучения электрических сигналов, в различных динамиках одновременно звучали аудиозаписи, в которых произносились слова, или предложения.

Вся сложность заключалась в отделении хаотических электрических сигналов, которые возбуждаются при прослушивании аудиозаписи в области STG мозга пациентов. Чтобы добиться этого, группа использовала компьютерную модель, которая позволяла составить карту электрической активности мозга, показывающую, с какой частотой активируются те или иные области мозга, в зависимости от частоты звуков, которые слышит обследуемый пациент.

Как услышать «внутренний голос»? - Фото 3

При помощи этой модели, когда пациентам предлагались слова, о которых они могли думать, специалисты группы могли предполагать, какое слово выбрал пациент. Они даже могли реконструировать некоторые из слов, преобразуя видимую электрическую активность мозга обратно в звуки, на основе предположений, которые делала компьютерная модель о смысле этой активности мозга.

«У этой работы имеются две ипостаси — это фундаментальная наука, и то, как работает мозг», — говорит Роберт Найт из Калифорнийского Университета в Беркли, руководивший данным исследованием.

«С точки зрения протезирования, люди, страдающие от расстройств речи… не имея возможности говорить, могли бы иметь такие устройства, которые представляли бы то, что они хотят сказать, — объясняет профессор Найт. — Пациенты предлагают нам эти данные, поэтому было бы неплохо, если бы мы предложили им что-то за это».

Авторы исследования предупреждают, что идея трансляции мыслей все еще требует значительной доработки, прежде чем такие протезы станут реальностью.

Но преимущества от использования такого рода могут быть заметными, говорит Минди Маккамбер, патолог в области речи и языка, во Флоридском Госпитале в Орландо. «Как терапевт, я могу видеть потенциальные возможности для реконструкции способностей к общению в случае разнообразных нарушений, — говорит она. — Развитие непосредственного нервного управления виртуальными или физическими устройствами сможет радикально изменить сегодняшние виды общения, и улучшить качество жизни людей, страдающих от нарушения способности или средств общения».

Последние статьи из рубрики:
Комментарии
Ваш комментарий будет опубликован после модерации.