ИИ научили читать мысли

Команда из Stanford University и консорциума BrainGate2 впервые смогла декодировать внутреннюю речь человека — тот самый голос в голове, которым мы думаем. Исследование опубликовано в Cell.

Четырём пациентам с тяжёлым параличом (ALS или инсульт ствола мозга) имплантировали в моторную кору микроэлектродные массивы Utah — чипы размером с горошину, которые считывают активность сотен нейронов.

Ключевое отличие от предыдущих систем: пациентам не нужно пытаться физически говорить. Достаточно просто думать слова. Участники исследования подтвердили, что новый метод «быстрее и менее утомительный».

ИИ-модель на основе рекуррентных нейросетей научилась переводить паттерны нейронной активности в фонемы, а затем в слова. Точность достигла 74% при словаре в 125 000 слов — это примерно 26% ошибок в оптимальных условиях.

Исследователи сразу столкнулись с проблемой: система иногда случайно считывала незапланированную внутреннюю речь. Например, когда участники мысленно считали объекты на экране.

Решение оказалось остроумным — «мысленный пароль». Система остаётся неактивной, пока пользователь не подумает специальную фразу. В исследовании использовали «Chitty Chitty Bang Bang» — алгоритм определял её с точностью более 98%.

Второй уровень защиты: системы для декодирования попыток речи можно обучить игнорировать сигналы внутренней речи. Оказалось, что нейронные паттерны для мыслей и намерения говорить различаются — сигнал внутренней речи слабее и имеет уникальную «подпись».

Система работает только с моторной корой — областью, отвечающей за планирование движений артикуляции. То есть декодируются не абстрактные мысли, а команды мозга для произнесения слов. Точнее будет сказать, что технология читает не мысли, а намерение говорить.

Каждый декодер нужно индивидуально обучать под конкретного человека часами записей. Модель, обученная на одном человеке, не работает с другим — это одновременно и барьер для масштабирования, и защита от несанкционированного использования.

Главная проблема — инвазивность. Требуется нейрохирургическая операция со всеми рисками: инфекции, кровотечения, повреждение тканей мозга. Неинвазивные методы вроде ЭЭГ пока не дают нужного качества сигнала.

Параллельно другие группы из UCSF и UC Davis работают над синтезом эмоциональной составляющей речи — тона, интонации, выражения лица. Следующее поколение нейропротезов объединит декодирование содержания с эмоциональным синтезом.

В перспективе — полностью имплантируемые беспроводные устройства с большим количеством сенсоров. И конечно, все ждут прорыва в неинвазивных технологиях, но пока сигнал через череп слишком слабый для декодирования внутренней речи.

Для пациентов с синдромом запертого человека или поздними стадиями ALS эта технология — шанс вернуть базовую способность к коммуникации. Но вместе с медицинским прогрессом приходят вопросы о «нейроправах» и защите последнего рубежа приватности — нашего с вами сознания.

Подписывайтесь на Telegram Нейрократия.