Создан крошечный нейрочип, который превращает мысли в слова с точностью 91%

Кажется, научно-технический прогресс начинает ускоряться. Швейцарские учёные разработали удивительно компактный интерфейс «мозг-компьютер», который с высокой точностью преобразует сигналы, идущие от нейронов, в текст. При этом он потребляет мало энергии.

Чип размером всего 8 мм? использует новый подход для распознавания специфических нейронных маркеров каждой буквы. Это позволяет значительно сократить объём обрабатываемых данных — до ста байт на маркер. Благодаря этому устройство стало более компактным и менее инвазивным по сравнению с аналогичными разработками, такими как Neuralink.

Киберимплант декодирует мозговую активность и преобразует её в текст с точностью 91%. Он разработан исследователями из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (EPFL) и получил название «миниатюрный интерфейс мозг-компьютер» (MiBMI).

MiBMI состоит из двух тонких чипов размером всего 8 мм?. Для сравнения, нейроимплант Neuralink Илона Маска значительно больше — примерно 23?8 мм. Чип EPFL потребляет мало энергии, считается минимально инвазивным и представляет собой полностью интегрированную систему, которая обрабатывает данные в реальном времени. Neuralink, в свою очередь, требует установки 64 электродов в мозг и обрабатывает данные через приложение на внешнем устройстве.

Как и другие нейроинтерфейсы мозг-компьютер, новый чип отслеживает электрическую активность мозга. Опираясь на данные предыдущих нейробиологических исследований, он преобразует эту активность в выходной сигнал. В частности, MiBMI способен считывать сигналы мозга, возникающие, когда человек представляет себе написание буквы, и выводить эти сигналы в виде текста.

В отличие от устройства Neuralink, имплантированного человеку ранее в этом году, новый чип ещё не проходил испытаний на живых организмах. Однако при обработке реальных нейронных записей, полученных в ходе предыдущих исследований мозговых интерфейсов, он преобразовал нейронную активность в текст с точностью 91%.

Отчасти успех чипа заключается в новом подходе к считыванию сигналов обработки языка, которые мозг отправляет. Во время работы над чипом исследователи EPFL обнаружили ряд очень специфичных нейронных маркеров, которые активируются, когда человек представляет написание каждой буквы. Эти маркеры назвали «отличительными нейронными кодами» (DNC).

DNC стали своего рода сокращённым обозначением каждой буквы, что позволило чипсету MiBMI обрабатывать исключительно сами маркеры. Объём данных, связанных с каждым маркером, составляет около ста байт, в то время как типичный объём нейронных данных, соответствующих представлению буквы, измеряется тысячами байт. Такое сокращение объёма обрабатываемых данных позволило уменьшить размер чипа и снизить энергопотребление. Подход также сократит время, необходимое для обучения пользователей, использующих чип.

MiBMI уже способен распознавать 31 символ, что является рекордом для подобных интегрированных систем. Исследователи планируют увеличить этот показатель до 100 символов.

Как и другие подобные устройства, чип EPFL создан для того, чтобы помочь людям, которые не могут говорить или двигаться, общаться с окружающими. Сейчас исследователи изучают возможные применения системы за пределами обработки текста, включая декодирование речи и управление движениями. Их цель — создать универсальный нейрочип, который можно адаптировать для различных неврологических расстройств.

Источник: vk.com

Комментарии: