Создан новый чип для преобразования мыслей в текст
Исследователи из EPFL разработали миниатюрный интерфейс «мозг-машина» следующего поколения
Гонка интерфейсов мозг-машина началась. В то время как компания Neuralink Илона Маска привлекла большую часть внимания в этой области, по сравнению с новым маленьким и энергоэффективным чипом из Швейцарии ее чип выглядит совершенно неуклюжим.
Новый чип был разработан исследователями Федеральной политехнической школы Лозанны (EPFL) и представляет собой шаг вперед в пространстве интерфейсов «мозг-машина» (BMI) – устройств, которые способны считывать активность мозга и переводить ее в реальный вывод, такой как текст на экране.
Это связано с тем, что это конкретное устройство, известное как миниатюрный интерфейс «мозг-машина» (MiBMI), чрезвычайно маленькое и состоит из двух чипов (для записи и обработки) общей площадью всего около 8 мм 2 . Для сравнения, устройство Neuralink имеет сравнительно большие размеры — около 23 x 8 мм (184 мм2).
Кроме того, набор микросхем EPFL потребляет очень мало энергии, считается минимально инвазивным и представляет собой полностью интегрированную систему, обрабатывающую данные в режиме реального времени.
Это отличает его от чипа Neuralink, который требует введения 64 электродов в мозг и осуществляет обработку через приложение, расположенное на устройстве за пределами мозга.
«MiBMI позволяет нам преобразовывать сложную нейронную активность в читаемый текст с высокой точностью и низким энергопотреблением», — сказал Махса Шоаран, возглавляющий лабораторию интегрированных нейротехнологий EPFL. «Это достижение приближает нас к практическим имплантируемым решениям, которые могут значительно улучшить коммуникативные способности людей с тяжелыми двигательными нарушениями».
Как и другие BMI, новый чип в основном отслеживает электрическую активность мозга и, вооружившись наборами данных предыдущих попыток мониторинга мозга, преобразует эту активность в выходные данные.
В этом случае MiBMI способен считывать сигналы мозга, которые формируются, когда кто-то представляет себе написание буквы, и выводить эти сигналы в виде текста.
В отличие от устройства Neuralink, которое ранее в этом году было имплантировано пациенту-человеку, новый чип MiBMI еще предстоит протестировать в реальных условиях. Тем не менее, ему в режиме реального времени были переданы нейронные записи, собранные в ходе предыдущих тестов интерфейса мозга, и он достиг точности в 91% при преобразовании нейронной активности в реальный текст.
Как и в случае с другими чипами BMI, чип EPFL рассматривается как способ дать возможность общаться тем, кто не может этого сделать, например, людям, страдающим БАС или другими серьезными двигательными нарушениями. В настоящее время исследователи изучают другие варианты использования своей системы, выходящие за рамки обработки текста.
«Мы сотрудничаем с другими исследовательскими группами для тестирования системы в различных контекстах, таких как декодирование речи и контроль движений», — говорят ученые. «Наша цель — разработать универсальный BMI, который можно адаптировать к различным неврологическим расстройствам, предоставляя пациентам более широкий спектр решений».
Исследование описано в статье, опубликованной в журнале IEEE Journal of Solid-State Circuits.