Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли совершили значительный прорыв, разработав нейроимплантат, способный преобразовывать сигналы мозга в синтезированную речь непосредственно в процессе мышления человека. Эта технология открывает новые горизонты для людей, утративших способность говорить.
Научное обоснование и публикация
Детали революционного исследования были обнародованы в авторитетном научном журнале Nature Neuroscience. Ученые представили принципиально новую архитектуру интерфейса «мозг-компьютер» (ИМК), которая работает не постфактум, а синхронно с мысленным процессом.
Как работает новый интерфейс
Ключевое отличие новой системы от предыдущих аналогов — способность к симультанному (одновременному) декодированию. Алгоритм распознает слова и формирует из них предложения по мере того, как человек их обдумывает, а не после завершения целой фразы. Это кардинально меняет характер коммуникации, делая ее похожей на естественный диалог, а не на обмен текстовыми сообщениями.
Кристиан Херфф, нейробиолог из Маастрихтского университета, проводит яркую аналогию: старые ИМК напоминали медленный чат, где каждый участник ждет, пока другой закончит печатать свою реплику. Новая же технология стремится к живому, непрерывному разговору, что является качественным скачком в развитии нейрокомпьютерных интерфейсов.
Обратите внимание: NASA инвестирует в футуристический телескоп, который будет строить сам себя в космосе.
История пациента и технология имплантации
Практическое испытание технологии прошло с участием женщины по имени Энн, которая лишилась речи после инсульта ствола мозга в 2005 году. Спустя почти два десятилетия ей на поверхность коры головного мозга установили уникальный имплантат. Устройство толщиной с бумажный лист содержит 253 электрода, способных фиксировать активность тысяч нейронов одновременно, что обеспечивает высокую детализацию считываемых сигналов.
Персонализация и обучение системы
Одной из самых трогательных и технически сложных задач стало воссоздание голоса Энн. Ученые использовали архивную видеозапись со свадьбы пациентки, чтобы обучить алгоритм искусственного интеллекта синтезировать речь, максимально похожую на ее собственный, утраченный голос. Это придает технологии не только функциональность, но и глубоко личностный, человеческий аспект.
Результаты испытаний и текущие ограничения
В ходе эксперимента Энн мысленно «произнесла» 100 различных предложений. Система, анализируя нейронные сигналы с интервалом в 80 миллисекунд, смогла воспроизводить речь со скоростью от 47 до 90 слов в минуту. Для сравнения, естественная скорость речи составляет около 160 слов в минуту. Как отмечают эксперты, задержка в коммуникации, превышающая 50 миллисекунд, уже может вызывать дискомфорт и ощущение неестественности в диалоге, поэтому над сокращением этого лага предстоит еще много работы.
Перспективы развития
Эдвард Чанг, соавтор исследования, оптимистично смотрит в будущее. Он уверен, что с увеличением количества датчиков, улучшением алгоритмов обработки сигналов и машинного обучения синтезированная речь станет значительно быстрее, плавнее и естественнее. Технология имеет все шансы вернуть полноценное общение людям с тяжелыми неврологическими нарушениями и травмами.
На демонстрационных материалах можно увидеть, как система в реальном времени озвучивает мысленные команды и фразы Энн, что наглядно подтверждает работоспособность концепции.
Оригинальные научные публикации и дополнительные материалы:
https://www.nature.com/articles/s41593-025-01905-6
https://www.nature.com/articles/d41586-025-01001-6
https://www.newsru.co.il/science_hitech/1apr2025/bci.html
Новости Физика мозга Исследования Нейронный интерфейс Популярная наука Наука Ученый Видео YouTube Длинная статья 4
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Создан интерфейс мозг-компьютер, который мгновенно переводит мысли в речь.