Мозок паралізованих людей забезпечили нейрокомп'ютерною пишучою машинкою.
Паралізована людина, яка не може рухати руками і якій до того ж важко говорити, все ж здатна написати, що вона хоче - в цьому їй можуть допомогти спеціальні пристрої, які підпорядковуються голосовим командам або рухам очей. Принцип дії таких пристроїв зрозумілий: вони або прислухаються до звуків, які людина все ж якось вимовляє, або відстежують, на яку букву вона подивилася, і друкують саме цю літеру. Але швидкість друку буде в середньому лише 47,5 символів на хвилину - набагато менше середньої швидкості 115 символів на хвилину, з якої друкує звичайна здорова людина. Крім того, є паралізовані, які не можуть рухати очима і взагалі вимовляти хоч якісь звуки.
Водночас існують так звані нейрокомп'ютерні інтерфейси. Це досить складні апарати, що працюють зі складними алгоритмами: електроди, вживлені в мозок, зчитують активність певної групи нейронів, після чого нейронна інформація перекладається на машинну мову, і машина виконує ту дію, про яку людина подумала. Можна сказати, нейрокомп'ютерні інтерфейси читають думки: наприклад, якщо у людини замість руки - протез, і вона хоче їм поворухнути, то машина вважає це бажання з нейронів і змусить протез поворухнутися.
Те саме можна влаштувати і для друку тексту. Але справа в тому, що букв в алфавіті багато. Навчити апарат розрізняти, коли мозок подумав про букву «а», а коли про букву «к», поки що немає ніякої можливості. Доводиться йти обхідним шляхом: людина дивиться на алфавіт і думає про те, що курсор на екрані потрібно пересунути з однієї літери на іншу, а нейрокомп'ютерний інтерфейс зчитує думки і перетворює їх на набрані літери. До останнього часу це була найдосконаліша «нейрокомп'ютерна клавіатура», але її швидкість була всього лише 40 символів на хвилину.
Пристрій, який описують у Nature співробітники Стенфордського університету, вирішує проблему набору тексту без допомоги рук, але вирішує особливим чином. Тут нейрокомп'ютерний інтерфейс зчитує з мозку письмові рухи - людина представляє, як вона пише ту чи іншу букву або знак перепинання, а машина інтерпретує лист щодо активності нейронів. Але ми рухаємо рукою не тільки для того, щоб щось написати. Для розшифровки нейронної активності дослідники використовували алгоритм, який раніше застосовувався для аналізу мовних сигналів. Завдяки мовному алгоритму нейрокомп'ютерна машина розуміла, коли людина збирається вимовити букву, і починала декодувати рухові імпульси як письмові. Чоловік писав в розумі - машина друкувала на екрані.
Серії нейронних імпульсів для кожної літери були більш-менш постійними. Крім того, дослідники використовували методи навчання машинних алгоритмів, щоб машина могла досить точно відтворювати раз за разом одну і ту ж літеру, коли б людина про неї не подумала. На додачу нейрокомп'ютерний інтерфейс забезпечили передбачливою функцією, щоб він міг заздалегідь вгадати за контекстом, що людина хоче написати-надрукувати. Точність листа склала 99,1% - тобто в 99,1% випадків надрукована буква була саме тією, яку людина писала в розумі. Швидкість же друку склала 90 символів на хвилину - вдвічі більше, ніж у попередніх нейрокомп'ютерних пристроїв.
Правда, у нейрокомп'ютерного набору тексту все одно є ряд мінусів. По-перше, це електроди, вживлені в мозок. Вони можуть залишатися в мозку досить довго, але все одно було б краще, якби у нас був пристрій, що зчитує нейронні сигнали транскраніально, тобто з поверхні черепа. Поки що такі транскраніальні апарати працюють досить грубо, тобто вони можуть досить точно визначити активність тільки великої групи нейронів, цілого нейронного центру, і без особливої деталізації.
По-друге, багато літер пишуться дуже схоже, візьмемо, наприклад, «ш» і «щ», у багатьох з нас на листі вони взагалі небайдужі. По-третє, є мови з дуже складним алфавітом і своєрідною писемністю - наприклад, мови Індії. Навчити машину розрізняти в розумі письмові рухи в цих мовах буде окремим великим завданням. Але дивовижний розвиток нейротехнологій дозволяє сподіватися, що і такі проблеми теж будуть вирішені.