Ученые ЮФУ создали метод считывания мысленных команд по сигналам мозга

МОСКВА, 3 сен – РИА Новости. Дать возможность выражать мысли пациентам с тяжелыми нарушениями речи и двигательных функций позволит методика записи "внутренней" речи, предложенная учеными ЮФУ. Специалисты выявили уникальные наборы сигналов, которые соответствуют словам "вверх", "вниз", "влево", "вправо", "вперед" и "назад" на русском и испанском языках, и научились считывать их из данных электроэнцефалографии (ЭЭГ). Результаты представлены в Scientific Data.

"Наша цель — создать качественный инструмент для разработки алгоритмов, способных распознавать "внутреннюю речь" — то, что человек мысленно произносит, не шевеля губами. Такие технологии критически необходимы людям, которые по каким‑либо причинам не могут говорить или двигаться: они дадут возможность управлять техникой, печатать тексты и взаимодействовать с виртуальной реальностью посредством одной только мысли", — объяснил один из авторов разработки, ведущий научный сотрудник Научно‑исследовательского технологического Центра нейротехнологий Южного федерального университета (ЮФУ) Дмитрий Шапошников.

Ученый добавил, что разработка универсального и общедоступного "словаря" сигналов мозга, вызываемых внутренней речью, позволит создавать интерфейсы типа "мозг — компьютер", где человек будет думать, а искусственный интеллект — передавать отдельные команды во внешний мир. "Посредником" в этом взаимодействии могут выступать данные с электроэнцефалограмм.

Специалисты ЮФУ записали ЭЭГ у 22 добровольцев в моменты, когда они вслух и мысленно произносили шесть обозначений направления — слова "вверх", "вниз", "влево", "вправо", "вперед", "назад" — и доказали, что даже при мысленном произнесении слов мозг генерирует уникальные паттерны активности, которые можно зафиксировать и распознать.

"12 добровольцев были русскоговорящими, а еще 10 — носителями испанского языка. Поэтому словарь, который мы создаем, может быть использован не только в медицинских целях, но и для изучения межкультурных различий в организации речевых функций мозга", — пояснил Шапошников, добавив, что в части экспериментов записывалась активность жевательных мышц и гортани, чтобы исключить влияние мышечных артефактов на сигналы ЭЭГ (электроэнцефалографии).

В будущем ученые планируют расширить словарь с шести до нескольких десятков слов, а также повысить до 90 процентов точность распознавания мозговых сигналов, которая сейчас составляет 78 процентов.

Работа выполнена при поддержке Программы стратегического академического лидерства ЮФУ "Приоритет‑2030" (нацпроект "Молодежь и дети") в рамках стратегического технологического проекта ЮФУ "Технологии многофункциональной микроэлектроники и интеллектуальной сенсорики для биогибридных и киберфизических систем" (№ СП‑12‑26‑03).