Когда мысли становятся голосом: нейропротез, восстанавливающий (почти) естественную речь

В марте 2025 года вышла статья в которой говорится, что исследователи из Калифорнийского университета в Беркли и Университета Калифорнии в Сан-Франциско разработали уникальный мозг-голосовой нейропротез, который позволяет людям, утратившим способность говорить из-за паралича, снова естественно и в реальном времени общаться голосом. Этот прорывной проект уже помог добровольцу с полной потерей речи «произносить» фразы со скоростью до 47,5 слов в минуту — почти так же быстро, как в обычной речи (скорость обычной речи 60–120 слов в минуту)!

Как работает система «мозг-речь»?

Процедура преобразования нейросигналов в синтезируемый голос включает три ключевых этапа:

1. Регистрация нейросигналов

На поверхность мозга пациента (в область моторной коры, управляющей артикуляцией) хирургически импланируется матрица с 253 электродами. Она регистрирует активность нейронов, участвующих в формировании артикуляционных команд — то есть, когда человек мысленно пытается произнести слово, эти команды всё ещё генерируются в мозге, даже если артикуляционный аппарат не работает.

2. Декодирование нейронной активности

Сигналы с электродов передаются в мощную нейросеть, обученную на данных о речевых попытках самого пациента. Эта модель:

• Расшифровывает намерение произнести отдельные звуки (фонемы).

• Собирает их в слова с помощью языковой модели.

• Обновляется каждые 80 миллисекунд, обеспечивая почти мгновенный отклик.

• Работает в потоковом режиме, в отличие от предыдущих систем, где на каждую фразу уходило по 5–10 секунд обработки.

Интересно, что система обучается, пока пациент просто пытается мысленно произносить фразы, а не говорит их вслух — ведь в его случае это физически невозможно.

3. Синтез голоса

Заключительный этап — воспроизведение синтезированного голоса, при этом возможно использовать голос, похожий на тот, что был у пациента до утраты речи. Получается реалистичное звучание, приближённое к живому человеческому голосу, что делает коммуникацию более естественной и эмоционально насыщенной.

Этот нейропротез — большой шаг к восстановлению автономии и качества жизни у людей, потерявших способность говорить из-за инсульта, бокового амиотрофического склероза или травм.

Статья:

Littlejohn, K.T., Cho, C.J., Liu, J.R. et al. A streaming brain-to-voice neuroprosthesis to restore naturalistic communication. Nat Neurosci 28, 902–912 (2025).

https://doi.org/10.1038/s41593-025-01905-6

Видео:

https://www.youtube.com/watch?v=MGSoKGGbbXk

Источник: www.youtube.com

Комментарии: