Нейроинтерфейс нового поколения: как пациент с БАС передал почти 2 миллиона слов силой мысли
Мир нейротехнологий совершил очередной прорыв. Исследователи из Калифорнийского университета в Дейвисе представили результаты длительного домашнего использования речевого нейроинтерфейса пациентом с боковым амиотрофическим склерозом (БАС). За 19 месяцев Кейси Харрелл передал 183 060 предложений — это 1 960 163 слова — со средней скоростью 56 слов в минуту.
Что особенно важно, это не лабораторная демонстрация, а реальная повседневная практика. Система работала без присутствия исследователей, в домашних условиях, что кардинально меняет представление о практической применимости таких технологий.
Домашнее использование: от лаборатории к реальной жизни
Харрелл использовал нейроинтерфейс более 3 800 часов. Система позволяла ему общаться с семьей, друзьями, коллегами и врачами, отправлять сообщения и письма, участвовать в видеозвонках, пользоваться интернетом и сохранять полную занятость, несмотря на паралич.
По оценке самого пациента, 92% предложений система декодировала как минимум «в основном корректно». В формальных тестах, где Харреллу показывали слова на экране, точность превышала 99% при словаре в 125 000 английских слов. Пиковый показатель — 99,2%.
На момент публикации исследования Харрелл использовал систему в 444 из 653 дней после имплантации. После того как его помощникам разрешили самостоятельно подключать и отключать оборудование без присутствия исследователей, среднее время взаимодействия выросло с 3,7 до 9,5 часа в день.
Как работает система
В 2023 году Харреллу имплантировали четыре массива микроэлектродов в левую прецентральную извилину — область мозга, отвечающую за координацию речи. Система считывает сигналы с 256 кортикальных электродов, когда пациент пытается говорить.
Алгоритм преобразует нейронную активность в вероятности фонем каждые 80 миллисекунд, а затем языковая модель подбирает наиболее вероятную последовательность слов из словаря примерно на 125 000 слов. Текст выводится на экран в реальном времени. После завершения фразы система может озвучить ее синтезированным голосом, настроенным на звучание голоса Харрелла до болезни.
Для управления компьютером пациент также использовал декодер курсора. Ранее считалось, что для речи и движения могут потребоваться разные зоны мозга, но команда показала, что оба режима можно реализовать через сигналы из речевой моторной коры.
От демонстрации к повседневному инструменту
Команда уже демонстрировала высокую точность нейроинтерфейса в лабораторных сессиях. В 2024 году исследователи сообщили, что в первой тренировочной сессии длительностью 30 минут система достигла 99,6% точности при словаре из 50 слов. На второй день, после еще 1,4 часа настройки, точность составила 90,2% при словаре в 125 000 слов.
Новая работа переносит фокус с контролируемых испытаний на длительное использование в быту. Это один из ключевых шагов к практическим нейроинтерфейсам для людей с тяжелыми двигательными нарушениями. Соавтор исследования Сергей Стависки заявил, что 3 800 часов записи мозговой активности во время использования системы стали, по его данным, крупнейшим индивидуальным набором данных с разрешением на уровне отдельных нейронов.
Однако авторы подчеркивают, что исследование описывает один клинический случай. Пока неизвестно, насколько результаты можно перенести на других пациентов, зоны имплантации, типы электродов и неврологические состояния. Система также остается экспериментальной: она использует проводные соединения, требует ежедневного подключения обученными помощниками и из-за габаритов оборудования подходит только для домашнего использования.
На фоне этого в марте глава Neuralink Илон Маск сообщил, что их BCI-устройство способно вернуть речь людям, которые ее утратили. Один из пациентов к 80 дню использования нейроимпланта смог запустить World of Warcraft и играть силой мысли. В апреле стало известно о пользователе устройства мозг — компьютер Гэлене Баквалтере, который научился создавать музыку силой мысли. А весной стартап экс-президента Neuralink объявил о планах испытать на людях биогибридный чип.
Экспертное мнение: Этот случай демонстрирует, что нейроинтерфейсы переходят из разряда футуристических экспериментов в реальные инструменты для улучшения качества жизни. Однако массовое внедрение потребует решения проблем миниатюризации, беспроводной передачи данных и адаптации под различные неврологические состояния. Пока что это — впечатляющий, но единичный успех, который задает вектор развития всей индустрии.