13 января
Александра Медведева
25
3 226

Сигналы мозга позволяют расшифровать внутреннюю речь

4.2

Ученые выяснили, какие сигналы активности нейронов позволяют распознать внутренний монолог человека. Эти данные помогут создать устройства коммуникации для людей с расстройствами речи.

©Pexels

Многие заболевания могут лишить человека возможности говорить. Однако больные часто сохраняют способность к внутренней речи, они могут проговаривать про себя слова и предложения. Нейробиологам из Женевского университета удалось выявить сигналы мозга, связанные с внутренней речью. В дальнейшем эти результаты можно будет использовать для создания интерфейсов, которые помогут общаться людям с речевыми расстройствами. Статья опубликована в журнале Nature Communications.


Расшифровка устной речи по активности нейронов не представляет собой очень сложную задачу. Звуки, которые произносит человек, легко связать с сигналами его мозга, наблюдаемыми в конкретный момент времени, и на полученных данных обучить алгоритм искусственного интеллекта. Совсем не так просто дело обстоит с внутренней речью. Ведь ученые не располагают точной информацией о последовательности слов и скорости их внутреннего воспроизведения. При воображаемой речи активные области мозга малочисленны, а сигналы нейронов гораздо слабее, чем при устной речи.


Для того чтобы распознать их, исследователи прибегли к методу электрокортикографии, при котором электроды, фиксирующие электрическую активность нейронов, накладываются прямо на кору головного мозга. Это позволяет получить менее шумные сигналы, чем при использовании электроэнцефалографии (ЭЭГ), когда электроды размещены на коже головы. Имплантировать электроды в мозг человека можно только по медицинским показаниям. Поэтому в исследовании приняли участие 13 пациентов с эпилепсией, в мозг которых уже были введены электроды для локализации эпилептогенных зон.


В ходе эксперимента каждый участник произносил слова вслух, а затем повторял их, используя только внутренний голос. В это время ученые наблюдали за электрической активностью нейронов, оценивали частоту ритмов и определяли активные зоны. Высокие частоты ритмов мозга (80–150 Гц) давали больше информации при декодировании устной речи, однако оказались бесполезны при расшифровке внутреннего диалога. Для этого лучше подошли, напротив, низкие частоты. Кроме того воображаемая речь была связана с бета-ритмом (12–18 Гц).


По сигналам мозга во время устной речи можно было хорошо распознать артикуляцию, ученые наблюдали повышенную активность в отделах мозга, отвечающих за механическое воспроизведение звуков. При этом внутренняя речь лучше кодировала восприятие и фонетические характеристики слов. Оба типа речи задействовали обширную область мозга в левом полушарии, связанную с языком, обработкой слуховой информации и памятью, особенно ее височную часть, где находится зона Вернике, отвечающая за восприятие слов и языковых символов. Полученные данные позволят создать алгоритмы для расшифровки внутренней речи человека по активности нейронов, а в дальнейшем и мозг-компьютерные интерфейсы, которые помогут коммуницировать людям с речевыми расстройствами.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Сегодня, 11:00
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

Позавчера, 09:00
Оксана Шолохова

Ученые показали, что ограничения движения негативно влияют на творческое мышление.

7 часов назад
Александр Березин

КНР выпустила демографические данные за прошлый год, и они показали необычайно резкое сокращение рождаемости. Более ранний прогноз о двукратном падении численности китайцев в этом столетии начинает приобретать конкретные очертания.

Сегодня, 11:00
Сергей Васильев

Новые измерения свойств минерала из глубоких слоев мантии показали, что ядро планеты теряет тепло в полтора раза активнее, чем полагали до сих пор.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

Позавчера, 09:00
Оксана Шолохова

Ученые показали, что ограничения движения негативно влияют на творческое мышление.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

19.12.2021
Александр Речкин

Корпорация Илона Маска с 2012 года разрабатывает космический корабль, который может изменить правила игры в космической отрасли. Starship, как его называют, должен стать многоразовой транспортной системой, способной доставить на Красную планету до 100 человек за раз.

[miniorange_social_login]

Комментарии

25 Комментариев

5 дней назад
-
-1
+
О, а со временем может научатся и на расстоянии внутренний диалог читать. Китайский Винни-Пух в предвкушении потирает руки, какой простор для усовершенствования системы большого брата в КНР. Впрочем, вряд ли китайская диктатура так долго протянет, чтоб успеть воспользоваться этим ноу-хау.

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: