Как ИИ изменит нашу жизнь — в специальном проекте Naked Science!
Перейти
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
13 января
Александра Медведева
25
4 741

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 16:05
Анна Новиковская

Найти лекарство от старости — заветная мечта человечества, но вполне может оказаться, что для мужчин и для женщин их придется разрабатывать по отдельности. Во всяком случае, один из самых многообещающих антивозрастных препаратов, рапамицин, по-разному воздействовал на самцов и самок дрозофил, продлив жизнь одним и не повлияв на других.

Вчера, 12:31
Алиса Гаджиева

Серию секретных рисунков и надписей, добавленных таинственной женщиной-переписчицей, обнаружили в рукописи возрастом более 1200 лет.

30 ноября
Анна Новиковская

Около пятой части атмосферы нашей планеты составляет кислород — важный газ, необходимый для существования сложных форм жизни. Ученые полагали, что основным и практически единственным его источником были живые организмы — фотосинтезирующие растения и бактерии. Но теперь, возможно, им придется пересмотреть свои взгляды.

26 ноября
Мария Азарова

Международный коллектив ученых спрогнозировал наши ежедневные потребности в воде в зависимости от антропометрических, экономических и экологических факторов.

26 ноября
Денис Тулинов

Технологии искусственного интеллекта проникают во все сферы жизни. Наука не исключение — ученые начинают использовать машинное обучение все активнее, и за ним уже есть реальные научные достижения. Но это лишь прелюдия: ИИ явился не просто помочь с расчетами, его роль в будущем масштабнее — он усилит наше мышление, указывая на взаимосвязи, которые человеческому уму не видны. Наука изменится. Naked Science полагает, что у нее появился новый способ изучать мир.

30 ноября
Алиса Гаджиева

Палеонтологи обнаружили останки никогда ранее не встречавшегося дасплетозавра, который, возможно, был прямым предком Tyrannosaurus rex. Эта находка может разрешить серьезные споры об эволюционной родословной самого знаменитого динозавра.

19 ноября
Анна Новиковская

В последний раз черношейного фазанового голубя видели еще в 1882 году, и с тех пор ученые не знали, живет ли еще в лесах острова Фергуссон эта красивая птица. Теперь, наконец, им повезло: одна из камер запечатлела представителя редчайшего подвида фазановых голубей.

24 ноября
Редакция

Режиссер Илай Сасик (Eli Sasich), вдохновившись классическими научно-фантастическими фильмами «Чужой» и «Бегущий по лезвию», несколько лет назад снял короткометражный фильм «Атропа», который стоит посмотреть, если вы интересуетесь наукой и космическими технологиями.

24 ноября
Анна Новиковская

В то время как основные мировые языки со временем упрощают письменность, существует одно яркое исключение: китайский язык. За свою историю, насчитывающую три тысячелетия, его система письма становилась только сложнее и до сих пор остается крайне сложной для изучения.

[miniorange_social_login]

Комментарии

25 Комментариев

-
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
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
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: