Вопреки победным заголовкам в прессе перед нами ещё не система мысленной речи, но всё же хорошее к ней приближение. Несколько расшифрованных слов, произнесённых человеком про себя, дают надежду на общение для парализованных. Ради такого прорыва во внешний мир они, наверное, согласятся на что угодно, в том числе и на вскрытие черепной коробки.

Учёные из университетов Юты (U of U) и Вашингтона (UW) мечтают разрушить стену, окружающую больного с "синдром запертого человека" (locked-in syndrome). Вследствие ряда повреждений нейронных путей такой пациент не может говорить и двигаться, хотя полностью всё осознаёт и способен моргать. Зачастую только движение глаз и позволяет несчастным давать на вопросы самые простые ответы — да или нет. В новой работе исследователи расширили этот примитивный словарь до 10 слов. В дополнение к указанным выше это "горячо", "холодно", "голод", "жажда", "здравствуйте", "до свидания", "больше" и "меньше".

В качестве подопытного американцы использовали добровольца, которому уже была сделана временная краниотомия. Этот пациент страдает тяжёлой формой эпилепсии. Размещая электроды на коре головного мозга, медики рассчитывают однажды установить точки, вызывающие припадки. Последующая хирургическая операция, возможно, решит проблему. Ну а пока череп оставался вскрытым, экспериментаторы воспользовались случаем, чтобы изучить другие участки. Специалисты решили, что запись картины активности нейронов расскажет им — где в мозге рождаются конкретные слова.

Ранее уже было показано, что при помощи электроэнцефалограммы, снимаемой "мозговой шапкой", можно успешно управляться с настольной игрой, соединять мозг с мозгом, играть в оркестре и командовать андроидом. Но в тех случаях приборы располагались снаружи человека. Физическое проникновение под черепную коробку способно дать исследователям больше информации.

Важно, что для своего опыта учёные использовали ранее созданный в университете Юты "бережный" массив микроэлектродов (microECoG) для электрокортикографии (они и показаны на снимке выше). Эти устройства не проникают в мозг, а лежат на его поверхности и чувствуют потенциал поля, формируемого нейронами. А ещё новые электроды намного меньше использовавшихся ранее и отстоят друг от друга на расстоянии всего в один миллиметр, что позволяет регистрировать сигналы с более высокой избирательностью.

Исследователи поместили два массива по 16 таких микроэлектродов (квадратики 4 х 4) в две зоны мозга. Первая — лицевая моторная кора, управляющая движениями рта, губ, языка, в общем – мышц, участвующих в речи. Вторая — зона Вернике, связанная с восприятием и распознаванием слов (она работает при произнесении их самим человеком). В течение четырёх дней подряд с больным проводили по часу занятий. Пациент произносил по указке учёных одно из десяти слов, каждое от 31 до 96 раз. Изучив набор импульсов, авторы эксперимента установили для каждого слова наиболее репрезентативный рисунок активных электродов. А чтобы проверить догадки, американцы провели несколько тестов на угадывание слов.

Считывание с массива из моторной коры в соответствии с ранее опознанными наборами "индивидуальных" для каждого слова электродов позволило верно определять эти самые слова в 85% случаев. Работа только с зоной Вернике дала лишь 76% точности.

Любопытно, что комбинация сигналов из двух областей на качество определения не повлияла. Стало быть, зона Вернике тут мало что даёт. Кстати, когда испытуемый произносил слова, его моторная кора была гораздо активнее, чем зона Вернике, а когда слушал — последняя резко подключалась. Этот принцип — "подсмотреть, запомнить, сравнить" — использовался и ранее для таких опытов, как извлечение из голов испытуемых чисел и фотографий, увиденных текстов, услышанных слов, пространственного положения и стиля художника.