Новый интерфейс помог «прочитать» мысли человека с синдромом изоляции

Международная группа учёных разработала и протестировала новый интерфейс «мозг-компьютер», который позволил «прочесть» мысли людей с синдромом «запертого человека». Об этом сообщило BBC. Результаты исследования четырёх пациентов доступны в научном журнале PLOS Biology.

В медицине существует термин «синдром запертого человека», или «синдром изоляции», который описывает крайне тяжёлое состояние больного. Человек не реагирует на внешние стимулы, не может говорить и шевелиться. В некоторых случаях больной может общаться с окружающими, моргая или двигая глазами. Причиной такого состояния могут служить травмы головы, инсульт, энцефалит и различные неврологические расстройства.

Существуют нейрокомпьютерные интерфейсы (НКИ), которые помогают «запертым» людям общаться с окружающими. Эти устройства требуют хирургического вмешательства и имплантации напрямую в мозг.

Сотрудники Тюбингенского университета (Германия) совместно с коллегами из США, Китая и Швейцарии разработали новый интерфейс «мозг-компьютер», основанный на спектроскопии. Его не нужно имплантировать напрямую в мозг — достаточно закрепить на голове. Этот метод позволяет оценить активность тех или иных участков коры мозга по интенсивности кровотока. Гемоглобин хорошо поглощает ближнее инфракрасное излучение, что позволяет создать наглядную картину.

Учёные провели испытания на четырёх пациентах. Этим больным синдром не позволял даже моргать и двигать глазами. Учёные использовали машинное обучение с учителем, чтобы устройство научилось различать ответы «да» и «нет» по изменению кровотока. Экспериментаторы задавали заведомо верные или неверные вопросы типа «Париж — столица Франции?».

После обучения устройство научилось различать ответы «да» и «нет» с точностью 7 из 10 раз. Пациентам задавали вопросы типа «Болит ли у вас что-нибудь?» 10 раз, и если хотя бы в семи случаях устройство регистрировало конкретный ответ, то он считался ответом пациента.

Вот как прокомментировал исследование один из авторов, профессор Уджвал Чаудхари (Ujwal Chaudhary):

Для жизни пациентов это имеет огромное значение. Представьте, что вы не могли общаться в принципе, а затем вам дали возможность ответить хотя бы «да» или «нет».

С помощью системы пациенты смогли пообщаться со своими родственниками. Дочь очень хотела получить благословение своего отца, чтобы выйти замуж за своего молодого человека, но в восьми случаях из десяти получила отказ.