Учёные из Университета Калифорнии в Дейвисе представили интерфейс мозг-компьютер интерфейс (BCI), который способен преобразовывать нейронную активность в полноценную речь. Технология уже показала впечатляющие результаты в клинических испытаниях: пациент с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) смог в реальном времени общаться с семьёй — его мысли превращались в слова, интонации и даже мелодии.
В отличие от предыдущих систем, переводящих сигналы мозга в текст, новая разработка синтезирует именно речь — с естественным темпом, паузами и эмоциональной окраской. Это позволяет вести диалог, прерывать собеседника и выражать интонационные нюансы — например, задавать вопросы или акцентировать важные слова. Обработка сигнала занимает около 1/40 секунды, что практически устраняет задержки в разговоре.
Как работает система
BCI основан на четырёх микроэлектродных матрицах, вживляемых в область мозга, отвечающую за речь. Они фиксируют электрическую активность сотен нейронов в момент, когда пользователь пытается говорить. Эти данные передаются на внешний компьютер с ИИ, обученным сопоставлять паттерны нейронной активности с конкретными звуками и словами, ранее произнесёнными пользователем.
В результате создаётся цифровая модель голосового тракта, способная воспроизводить речь в реальном времени — даже если система ранее не сталкивалась с конкретным словом. Более того, пользователь может менять интонацию, а в некоторых случаях — даже «петь» короткие мелодии. По результатам тестов, слушатели смогли понять около 60% синтезированных слов, что существенно выше, чем 4% понимания без устройства.
Шаг к возвращению естественного общения
Эта технология — серьёзный прорыв в области нейропротезирования. В отличие от глазных трекеров или систем, преобразующих нейросигналы в текст, она обеспечивает более естественное и выразительное общение. Однако пока разработка прошла испытания лишь на одном пациенте, и учёным предстоит проверить её эффективность на других людях с разными причинами утраты речи.
Также необходимо повысить чёткость синтезированной речи и адаптировать систему для длительного повседневного использования. Несмотря на это, результаты уже стали значимым достижением и дают надежду тем, кто утратил голос из-за неврологических заболеваний.
