Британские ученые создали носимое устройство с подключением искусственного интеллекта, которое помогает людям восстановить речь после инсульта. Разработка из Кембриджского университета получила название Revoice и представляет собой удобный чокер с датчиками. Аппарат работает без хирургического вмешательства и имплантации электродов в мозг.
Revoice предназначен для людей с дизартрией — состоянием, при котором после инсульта слабеют мышцы лица, рта и горла. Устройство оснащено сверхчувствительными датчиками, которые улавливают малейшие вибрации мышц горла и частоту сердцебиения. Два компонента искусственного интеллекта работают в паре: первый распознает фрагменты беззвучно произносимых слов по вибрациям, второй анализирует эмоциональное состояние и учитывает контекст вроде времени суток или погоды, чтобы превратить короткие фразы в полноценные высказывания.
Технология работает прямо на ходу. Человек беззвучно шевелит губами, произнося короткую фразу, а система расширяет ее до полного предложения. Например, фраза «мы идем больница» превращается в «хотя уже довольно поздно, мне все еще некомфортно, можем мы поехать в больницу сейчас?». Датчики определили по учащенному пульсу, что человек испытывает беспокойство, а по времени суток поняли, что дело происходит поздно вечером. Для расширения фраз используется встроенная облегченная языковая модель, которая потребляет минимум энергии. Пациент может управлять устройством, кивнув дважды, если хочет развернуть свои слова в предложения.
Испытания показали отличные результаты. В эксперименте участвовали пять человек после инсульта с дизартрией и десять здоровых добровольцев. Система ошибалась всего в 4,2% случаев при распознавании отдельных слов и в 2,9% при восстановлении целых предложений. Участники отметили рост удовлетворенности от использования на 55%. Речь звучит естественно без роботизированных интонаций или упрощений.
Руководитель исследования Луиджи Оккипинти объясняет, что больные с дизартрией прекрасно понимают, что хотят сказать, но физически не могут этого сделать, потому что инсульт нарушил связь между мозгом и горлом. Такая ситуация выматывает и самих пациентов, и их близких, и ухаживающий персонал. Обычно на восстановление уходит от нескольких месяцев до года или дольше. Люди работают с логопедами, многократно повторяя слова и фразы. После множества тренировок они справляются с упражнениями, но испытывают трудности с открытыми вопросами и повседневными разговорами.
Revoice удобен в быту — его можно стирать, он легкий и энергоэффективный благодаря встроенной языковой модели. Поскольку многие пациенты со временем полностью или частично восстанавливают способность говорить, имплантация электродов выглядит избыточной мерой. В отличие от существующих вспомогательных технологий, требующих медленного ввода по буквам, отслеживания взгляда или мозговых имплантов, Revoice помогает общаться здесь и сейчас.
Дальше технологию можно адаптировать для людей с другими неврологическими заболеваниями вроде болезни Паркинсона или заболеваний двигательных нейронов, при которых речь ухудшается постепенно. Исследователи планируют запустить в этом году клиническое исследование в Кембридже для англоговорящих пациентов с дизартрией, чтобы оценить, насколько система жизнеспособна. Проект получил финансовую поддержку от Британского совета, компании Haleon и Совета по инженерным и физическим исследованиям Великобритании.
В России тоже есть свои разработки для восстановления речи после инсульта, хотя подход отличается. Ученые из МФТИ и Глобального университета Рыбакова создали платформу SayMo — телеграм-бот с упражнениями от логопедов, а специалисты РТУ МИРЭА разработали сервис Aphasis с персонализированными заданиями. Центр неврологии работает над прототипом устройства для восстановления глотания и речи. Все эти проекты пока находятся на стадии тестирования, но совсем скоро их смогут использовать.
Ранее мы писали о том, что нейробиологи создали устройство для светового воздействия на мозг.
