Мозговой имплантат вернул речь парализованному мужчине на двух языках

Представьте: человек годами не может говорить после инсульта. А потом ему вживляют чип в мозг — и он начинает изъясняться сразу на двух языках. Это не фантастика, а реальная история пациента по прозвищу Панчо. И она переворачивает наши представления о том, как мозг обрабатывает речь.

Всё началось с того, что Панчо, парализованный после тяжёлого инсульта, встретился с нейрохирургом Эдвардом Чангом из Калифорнийского университета. Чанг и его команда имплантировали ему в речевую зону коры устройство со 128 электродами. Оно считывало сигналы, которые мозг посылал, когда Панчо пытался говорить, и передавал их на компьютер.

Но просто считывать недостаточно. Надо расшифровать. И тут в дело вступила система искусственного интеллекта, разработанная Александром Сильвой. Алгоритм учился распознавать нейронные паттерны, соответствующие разным словам. Сначала в словаре было 50 испанских слов, 51 английское и три слова, звучащих одинаково на обоих языках. Постепенно словарь расширялся.

Принцип работы такой: пациент видит на экране слово и пытается его произнести. Нейросеть анализирует активность мозга и прикидывает, какое слово наиболее вероятно. Причём у неё есть два модуля — испанский и английский. Они работают параллельно, каждый строит своё предложение. А потом система выбирает то, которое лучше соответствует нейронным сигналам.

И это сработало. Панчо снова заговорил. Вернее, заговорил через экран. Его мысли превращались в текст.

«После того как он впервые произнёс одно из этих предложений, мы несколько минут просто улыбались», — вспоминает Сильва.

Но самое интересное выяснилось позже. Раньше считалось, что разные языки активируют разные зоны мозга. Неинвазивные исследования намекали на это. Однако у Панчо испанский и английский «записывались» в одном и том же месте. Нейронные ответы были одинаковыми, независимо от языка. И они не отличались от реакций двуязычных детей, хотя Панчо выучил английский уже во взрослом возрасте.

Это наводит на мысль, что мозг не раскладывает языки по разным полочкам, а обрабатывает их как вариации одной и той же системы. Значит, нейроинтерфейс, обученный на одном языке, потенциально можно адаптировать и для других.

Конечно, эксперимент проведён на одном человеке. Нужно больше данных, больше языков. Например, японский или мандаринский диалект китайского устроены совсем иначе, чем английский. Исследователи уже работают над этим.

«В идеале мы хотим дать людям возможность общаться максимально естественно», — говорит Сильва.

Пока Панчо может говорить только фразами из ограниченного набора слов. Но для человека, который потерял речь, это уже чудо. А для науки — новый взгляд на то, как наш мозг управляет языком.