ИИ вернул голос пациенту с БАС: нейроинтерфейс позволил ему работать и общаться с семьёй

Главным участником многолетнего исследования стал Кейси Харрелл, страдающий БАС — заболеванием, разрушающим двигательные нейроны и постепенно приводящим к полной утрате подвижности и речи. В 2023 году ему были имплантированы электроды нейроинтерфейса, которые продолжают успешно работать спустя несколько лет.

Разработка входит в программу BrainGate, объединяющую несколько американских университетов и Министерство по делам ветеранов США. Цель проекта — превратить экспериментальные BCI-системы в практические инструменты, пригодные для повседневного использования вне лабораторий.

По словам нейрохирурга Дэвид Брандман, установленная Харреллу система преодолела важный технологический рубеж. В ходе испытаний она смогла восстанавливать предложения по сигналам мозга с точностью до 99%. В повседневной жизни сам пациент оценивал точность работы примерно в 92%.

Нейроинтерфейс позволил Харреллу вернуться к полноценной работе в качестве защитника окружающей среды, а также общаться с дочерью, которая никогда прежде не слышала его естественного голоса.

Одним из ключевых достижений проекта стала возможность самостоятельного использования системы дома. Если ранние разработки требовали постоянного присутствия специалистов, то теперь подключение оборудования выполняет домашняя команда по уходу. За время участия в исследовании Харрелл воспользовался системой более 3800 часов, что соответствует примерно пяти часам работы в день.

Технологическая основа проекта построена на уже существующих имплантах компании Blackrock Neurotech. Главный прорыв обеспечило программное обеспечение BRAND (Brain-Computer Interface for Rapid Adaptive Neural Decoding), разработанное в UC Davis. Алгоритмы машинного обучения, созданные исследователем Ником Кардом, преобразуют активность вентральной прецентральной извилины — области мозга, отвечающей за движения лица, губ и челюсти, — в фонемы английского языка. Далее ИИ собирает их в слова и предложения, формируя синтезированную речь практически в реальном времени.

Брандман, ранее участвовавший в исследованиях безопасности систем компании Paradromics, считает, что отрасль находится на стадии, сравнимой с ранними кардиостимуляторами 1950-х годов. По его мнению, современные громоздкие установки со временем превратятся в компактные и массовые медицинские устройства.

Подобные технологии также развивают Neuralink и Synchron, однако работа учёных из UC Davis показывает, что интерфейсы «мозг-компьютер» уже способны выходить за пределы лабораторий и существенно менять качество жизни людей с тяжёлыми формами паралича.

Сам Харрелл надеется, что однажды его история перестанет быть исключением. По его словам, лучшим исходом было бы появление возможности получить такие импланты для всех пациентов, страдающих БАС и другими заболеваниями, лишающими человека способности говорить и двигаться.