[Научно-популярное, Биотехнологии, Мозг, Здоровье] С новым имплантатом парализованный набрал текст силой мысли
Автор
Сообщение
news_bot ®
Стаж: 6 лет 3 месяца
Сообщений: 27286
12 мая Стэнфордский университет объявил о создании нового имплантата, позволяющего парализованным людям преобразовывать мысленные сигналы в текст на экране компьютера. С помощью интерфейса «мозг — компьютер» (ИМК или BCI) 65-летний участник испытаний набрал 90 символов за минуту с точностью 94,1 %. 
Первые научные работы по теме интерфейса «мозг — компьютер» начали появляться в 1970-х годах. В восьмидесятых учёные предложили использовать ИМК для помощи парализованным людям и описали принципиальную схему работы устройства. В 1998 году проходит первая операция по внедрению нейроинтерфейса в художника и музыканта Джонни Рей. После тренировок Рей мог управлять курсором на экране и генерировать музыкальные сигналы. С тех пор похожие эксперименты проводились неоднократно.Новый проект разработан исследователями Медицинского института Говарда Хьюза в Стэнфордском университете под руководством нейрохирурга Джейми Хендерсона и Кришны Шеноя. Шеной и Хендерсон сотрудничают в области BCI с 2005 года. В 2017 году они публикуют исследование в журнале eLife, в котором использовали первую систему ИМК. Исследователи просили трёх испытуемых с параличом сконцентрироваться и представить движение руки, перемещение мышки по монитору и нажатие на клавишу. Полученные результаты они перенесли в новое исследование. Первым испытателем нового устройства стал 65-летний мужчина, участвовавший в исследовании 2017 года. Из-за травмы спинного мозга в 2007 году его тело ниже шеи было парализовано. В предмоторную кору головного мозга мужчины вживили два имплантата с сотней электродов на каждом. Оба имплантата единовременно считывают сигналы от двухста нейронов. В предмоторной коре происходит формирование намерения выполнить движение, которое улавливает ИМК. Для написания буквы на экране мужчине необходимо было представить движение так, как бы он выполнил его с помощью руки. После два имплантата передавали сигналы алгоритму, который переводил их в буквы и отображал на экране.Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Другие существующие ИМК предлагают пользователю электронную клавиатуру и курсор, с помощью которого набирается текст. Процесс занимает много времени и требует полной концентрации внимания. Созданный в Стэнфорде ИМК распознаёт «почерк» человека на основе полученных из мозга сигналов и самостоятельно набирает текст на экране. Это ускоряет работу и упрощает обучение. Также пользователю больше не нужно полностью концентрироваться на управлении курсором благодаря автоматическому распознаванию символов в алгоритме. 
«Написанные» испытуемым буквы и то, как их распознал алгоритм.В результате испытуемый набрал 90 символов за минуту с заранее подготовленного текста. Здоровые люди того же возраста набирают на смартфоне 115 слов в минуту. Точностью распознавания составила 94,1 %. Её удалось повысить до 99 % после введения автокоррекции. С произвольного текста испытуемый набрал 75 символов за минуту с точностью 98 %. Точность набора на новом ИМК близка к средним показателям у здоровых людей.Для достижения полученных результатов исследователи предварительно обучали алгоритм. Испытуемого мужчину просили представлять то как он пишет ту или иную букву, знак препинания и пробел. Для обозначения пробела использовался символ «>». Далее учёные определили особенности нейронных записей при «написании» той или иной буквы. В процессе выяснилось, что сигналы для написания одного символа сгруппированы в одном и том же месте. Физически похожие символы (p, b, h) образовывали кластеры рядом друг с другом. Таким образом удалось выделить общие закономерности и обучить алгоритм для автоматического распознавания символов. По словам исследователей, новый ИМК пока не готов к использованию. Его успели испытать только на одном человеке и не ясно, придётся ли заново обучать алгоритм для применения на других людях. В программе не содержится цифр, заглавных букв и большинства форм пунктуации. Кроме того, образование рубцовой ткани сместило имплантаты, и устройство пришлось калибровать. Тем не менее такой ИМК уже обладает преимуществами в виде скорости работы и удобства использования. Материалы исследования были опубликованы в статье «High-performance brain-to-text communication via handwriting» в журнале Nature. DOI:10.1038/s41586-021-03506-2
===========
Источник:
habr.com
===========
Похожие новости:
- [Мозг, Здоровье] Что скрывает мозг или Как появляются ложные воспоминания
- [Научно-популярное, Здоровье] За 2 тысячи лет микробиота кишечника человека стала на 39 % беднее
- [Читальный зал, Научно-популярное, Космонавтика, Научная фантастика] Нужна ли колонизация Марса или краткая история космического будущего человечества
- [История IT, Научно-популярное, Биотехнологии, Биографии гиков, Физика] Суперкомпьютеры и клеточные мембраны 3 (перевод)
- [Разработка под AR и VR, Научно-популярное, AR и VR, Будущее здесь] Для чего военные используют технологии AR/VR
- [Научно-популярное, Космонавтика, Будущее здесь, Астрономия] НАСА с партнерами из ЕС отправит новый зонд далеко за границы Солнечной системы
- [Разработка мобильных приложений, Научно-популярное, Здоровье] Практика лечебного дыхания в цифрах и мобильных приложениях
- [Научно-популярное, Космонавтика] Была ли когда-нибудь жизнь на Марсе и Венере? (перевод)
- [Научно-популярное, Космонавтика] Апрель. Орбитальные запуски
- [Разработка мобильных приложений, Производство и разработка электроники, Интернет вещей, Лайфхаки для гиков, Здоровье] Русские программисты не сдаются-3
Теги для поиска: #_nauchnopopuljarnoe (Научно-популярное), #_biotehnologii (Биотехнологии), #_mozg (Мозг), #_zdorove (Здоровье), #_zdorove (здоровье), #_paralich (паралич), #_mozg (мозг), #_nejrobiologija (нейробиология), #_nejroimplantat (нейроимплантат), #_nauchnopopuljarnoe (
Научно-популярное
), #_biotehnologii (
Биотехнологии
), #_mozg (
Мозг
), #_zdorove (
Здоровье
)
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 12-Май 15:52
Часовой пояс: UTC + 5
| Автор | Сообщение |
|---|---|
|
news_bot ®
Стаж: 6 лет 3 месяца |
|
|
12 мая Стэнфордский университет объявил о создании нового имплантата, позволяющего парализованным людям преобразовывать мысленные сигналы в текст на экране компьютера. С помощью интерфейса «мозг — компьютер» (ИМК или BCI) 65-летний участник испытаний набрал 90 символов за минуту с точностью 94,1 %.  Первые научные работы по теме интерфейса «мозг — компьютер» начали появляться в 1970-х годах. В восьмидесятых учёные предложили использовать ИМК для помощи парализованным людям и описали принципиальную схему работы устройства. В 1998 году проходит первая операция по внедрению нейроинтерфейса в художника и музыканта Джонни Рей. После тренировок Рей мог управлять курсором на экране и генерировать музыкальные сигналы. С тех пор похожие эксперименты проводились неоднократно.Новый проект разработан исследователями Медицинского института Говарда Хьюза в Стэнфордском университете под руководством нейрохирурга Джейми Хендерсона и Кришны Шеноя. Шеной и Хендерсон сотрудничают в области BCI с 2005 года. В 2017 году они публикуют исследование в журнале eLife, в котором использовали первую систему ИМК. Исследователи просили трёх испытуемых с параличом сконцентрироваться и представить движение руки, перемещение мышки по монитору и нажатие на клавишу. Полученные результаты они перенесли в новое исследование. Первым испытателем нового устройства стал 65-летний мужчина, участвовавший в исследовании 2017 года. Из-за травмы спинного мозга в 2007 году его тело ниже шеи было парализовано. В предмоторную кору головного мозга мужчины вживили два имплантата с сотней электродов на каждом. Оба имплантата единовременно считывают сигналы от двухста нейронов. В предмоторной коре происходит формирование намерения выполнить движение, которое улавливает ИМК. Для написания буквы на экране мужчине необходимо было представить движение так, как бы он выполнил его с помощью руки. После два имплантата передавали сигналы алгоритму, который переводил их в буквы и отображал на экране.Извините, данный ресурс не поддреживается. :( Другие существующие ИМК предлагают пользователю электронную клавиатуру и курсор, с помощью которого набирается текст. Процесс занимает много времени и требует полной концентрации внимания. Созданный в Стэнфорде ИМК распознаёт «почерк» человека на основе полученных из мозга сигналов и самостоятельно набирает текст на экране. Это ускоряет работу и упрощает обучение. Также пользователю больше не нужно полностью концентрироваться на управлении курсором благодаря автоматическому распознаванию символов в алгоритме.  «Написанные» испытуемым буквы и то, как их распознал алгоритм.В результате испытуемый набрал 90 символов за минуту с заранее подготовленного текста. Здоровые люди того же возраста набирают на смартфоне 115 слов в минуту. Точностью распознавания составила 94,1 %. Её удалось повысить до 99 % после введения автокоррекции. С произвольного текста испытуемый набрал 75 символов за минуту с точностью 98 %. Точность набора на новом ИМК близка к средним показателям у здоровых людей.Для достижения полученных результатов исследователи предварительно обучали алгоритм. Испытуемого мужчину просили представлять то как он пишет ту или иную букву, знак препинания и пробел. Для обозначения пробела использовался символ «>». Далее учёные определили особенности нейронных записей при «написании» той или иной буквы. В процессе выяснилось, что сигналы для написания одного символа сгруппированы в одном и том же месте. Физически похожие символы (p, b, h) образовывали кластеры рядом друг с другом. Таким образом удалось выделить общие закономерности и обучить алгоритм для автоматического распознавания символов. По словам исследователей, новый ИМК пока не готов к использованию. Его успели испытать только на одном человеке и не ясно, придётся ли заново обучать алгоритм для применения на других людях. В программе не содержится цифр, заглавных букв и большинства форм пунктуации. Кроме того, образование рубцовой ткани сместило имплантаты, и устройство пришлось калибровать. Тем не менее такой ИМК уже обладает преимуществами в виде скорости работы и удобства использования. Материалы исследования были опубликованы в статье «High-performance brain-to-text communication via handwriting» в журнале Nature. DOI:10.1038/s41586-021-03506-2 =========== Источник: habr.com =========== Похожие новости:
Научно-популярное ), #_biotehnologii ( Биотехнологии ), #_mozg ( Мозг ), #_zdorove ( Здоровье ) |
|
Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете голосовать в опросах
Вы не можете прикреплять файлы к сообщениям
Вы не можете скачивать файлы
Текущее время: 12-Май 15:52
Часовой пояс: UTC + 5