Мозг человека |
"Когда вы читаете газету или книгу, вы слышите свой внутренний голос, звучащий у вас в голове" - рассказывает Брайан Пэсли (Brian Pasley), ученый из Калифорнийского университета, - "Эта "виртуальная" речь является следствием мозговой деятельности определенного рода. И расшифровав образы этой мозговой деятельности, мы можем выяснить, что именно вещает внутренний голос пациента, а эти данные, в свою очередь, позволят нам изготовить устройства или протезы, позволяющие говорить и передвигаться людям с различными заболеваниями, к примеру, парализованным людям".
Когда человек слышит речь, звуки речи, точнее акустические колебания воздуха, возбуждают сенсорные нейроны во внутреннем ухе человека. Сигналы от этих нейронов передаются в мозг, который путем сложной обработки интерпретирует звуки как слова. И именно стадией обработки звуковых сигналов в мозге интересовалась группа Брайана Пэсли в своих исследованиях, они работали с пациентами, которым для борьбы с эпилепсией уже были внедрены электроды в определенные участки мозга. Записи сигналов мозговой деятельности, снятых при помощи электродов, показали, что в мозге присутствуют группы нейронов, реагирующих на звуки с различными характеристиками, к примеру, одна группа возбуждалась при звуке, частотой в 1000 Герц, а другая группа - 2000 Герц.
Вооружившись этой информацией, ученые составили алгоритм, который может распознать звуки и расшифровать слова, услышанные человеком. Позже ученые выдвинули гипотезу о том, что звучание внутреннего голоса в голове человека может использовать тот же самый механизм головного мозга и алгоритм, способный "услышать" то, что слышит человек, успешно может услышать и мысли этого человека.
Для проверки своих предположений ученые сделали запись деятельности соответствующих участков мозга у семи человек в то время, как эти люди читали вслух некоторые широко известные тексты и стихи. На следующем этапе эти же люди читали тот же самый текст только про себя. Сравнение двух записей мозговой деятельности позволило ученым выделить только те сигналы, которые имеют отношение к звучанию внутреннего голоса, а дальнейшая обработка этих сигналов позволила расшифровать слова, звучащие в голове человека.
Спектограммы звуковых сигналов |
Одним из недостатков, которые ограничивают область применения технологии декодирования внутреннего голоса, является необходимость обучения алгоритмов, которая заключается в произношении человеком вслух читаемого текста. "Мы не считаем, что это является неразрешимой проблемой" - рассказывает Стефани Мартин, - "Сейчас мы работаем над технологией, которая позволит проводить процедуру обучения декодера по сигналам мозга, источником которых являются слова, которые слышит человек, а не которые он произносит".
В настоящее время ученые занимаются модификацией алгоритмов декодирования, что позволит устройству распознавать слова, произносимые по-разному, к примеру, с различной интонацией. Кроме этого, проведенные эксперименты показали, что подобным способом можно воспроизвести даже музыку, которую слышит подопытный человек. "В конечном счете мы обязательно выясним, как можно декодировать внутренний голос человека с весьма высокой точностью" - рассказывает Брайан Пэсли, - "И после этого мы будем в состоянии создавать протезы и даже электронные устройства потребительского класса, которыми можно управлять внутренним голосом человека".
Первоисточник