Нейроінтерфейс навчили мови «замкнених» людей

Міжнародна група вчених створила неінвазивну систему на основі нейроінтерфейсу, яка дозволяє людям з синдромом «замкненого людини» реагувати на питання.

Результати дослідження представлені в журналі PLoS Biology. Синдром « замкненого людини » виражається в повному паралічі м’язів, при якому пацієнт залишається в свідомості. Причиною такого стану можуть бути різні захворювання, наприклад травми голови або поліомієліт. При цьому ряд пацієнтів здатні реагувати на те, що відбувається рухами очей, інші – повністю позбавлені можливості руху, і їх стан зовні не відрізняються від коми.

Одним із способів розширити комунікативні можливості «замкнених» людей є нейрокомп’ютерний інтерфейс. Однак зараз такі системи не передбачають неінвазивної реєстрації сигналів мозку. Щоб заповнити прогалину, вчені з Тюбінгенського університету та інших вузів розробили систему на основіфункціональної спектроскопії в ближній інфрачервоній області.

Система тестувалася на чотирьох пацієнтів. Для розрізнення відповідей (щодо змін кровотоку в лобно-центральних ділянках мозку) автори використовували машинне навчання. Тренування алгоритму тривала 20 сесій в разі одного і 46 сесій в разі трьох пацієнтів. Додатково дослідники фіксували стан їх свідомості за допомогою електроенцефалографії ( ЕЕГ ).

Результати показали, що після тренування алгоритм був здатний розрізняти відповіді «так» і «ні» з точністю 70 відсотків. Потім добровольцям задавали питання, відповіді на які заздалегідь невідомі, і якщо за підсумками десяти повторень система реєструвала сім відповідей «так», вони вважалися вірними. Таким чином, вчені і родичі змогли спілкуватися з «замкненими» людьми.

Примітно, що на питання про якість життя всі пацієнти відповіли, що «життя прекрасне». Це відповідає дослідженню 2011 року, згідно з яким «замкнені» люди задоволені життям – це важливо враховувати при запитах на евтаназію. Тим часом, за однією з гіпотез, втрата здатності відчувати негативні емоції служить для таких пацієнтів захисним механізмом.