Кейси Харрелл уже почти три года носит в мозгу набор электродов — примерно столько же времени большинство из нас тратит на попытки вспомнить, куда положили ключи. Харрелл, страдающий боковым амиотрофическим склерозом (БАС) и парализованный, впервые использовал свой интерфейс мозг-компьютер (BCI) для «произнесения» предложений с помощью исследовательской группы в 2023 году.

С тех пор Харрелл наработал тысячи часов использования, став технологическим эквивалентом того друга, у которого внезапно 10 000 часов в видеоигре, вышедшей на прошлой неделе. Он может пользоваться устройством в значительной степени самостоятельно, после того как его «подключают» с помощью помощника. Его команда добавила новые функции, и Харрелл также использует его для серфинга в интернете и выполнения своей работы — потому что даже с электродами в мозгу от электронной почты не сбежать.

«Живя с такой болезнью, как БАС, ты должен смириться с угасшими мечтами. Но я не смирился», — говорит Харрелл MIT Technology Review. «Любая из этих вещей была бы абсолютным даром небес. Иметь все их и многие другие — это поистине революционно».

За первые 22,6 месяца после имплантации устройства Харрелл использовал его более 3800 часов дома без присутствия исследователей, сообщила команда сегодня в журнале Nature Medicine. «Он первый мощный пользователь речевого BCI», — говорит член команды Сергей Стависки, нейроинженер из Калифорнийского университета в Дэвисе. Наконец-то кто-то может честно сказать, что проводит весь день, подключившись к компьютеру.

Три года назад Харрелл доверил свой мозг Дэвиду Брандману, адъюнкт-профессору нейрохирургии Калифорнийского университета в Дэвисе, и его коллегам. Харреллу, которому тогда было 45 лет, уже поставили диагноз БАС — дегенеративное заболевание, лишающее людей возможности использовать мышцы.

Харрелл зависел от других в управлении инвалидной коляской, одевании и кормлении. Ему было трудно говорить; люди с трудом понимали, что он говорит. Затем Брандман и его коллеги спросили, не хочет ли он испытать мозговой имплантат, который мог бы помочь ему общаться. «Индустрия была на пороге трансформации, и я хотел быть частью этого», — говорит Харрелл. Он согласился.

В июле 2023 года во время пятичасовой операции врачи имплантировали в его мозг четыре массива по 64 электрода каждый. Каждая пара массивов была подключена к «пьедесталу» — точке соединения, создав два порта на внешней стороне черепа для подключения электродов к компьютеру. Это как иметь USB-порт на голове, только ставки гораздо выше.

Команда долго работала над разработкой алгоритмов для декодирования мозговой активности в речь. Их система работает путем записи активности из речевой моторной коры — области мозга, отвечающей за движения, позволяющие нам говорить.

«В американском английском 39 фонем, из которых состоят все звуки», — говорит Николас Кард, нейроинженер из UC Davis и член команды. Картирование нейронной активности, связанной с произнесением каждой из этих фонем, позволяет команде создать персонализированный речевой декодер и программное обеспечение, которое может «произносить» эти слова. «Сначала мы переходим от данных мозга к фонемам, а затем от фонем к словам», — говорит он.

Они начали использовать устройство примерно через месяц после операции. Команда запустила речевой декодер Харрелла в первый же день, говорит Кард. В тот день в августе Харрелл использовал устройство для речи со словарным запасом в 50 слов, и 99,6% слов были такими, как он задумал. Позже словарный запас был расширен до 125 000 слов с точностью 97,5%. Это означает, что теперь у него примерно такой же словарный запас, как у умеренно начитанного подростка, но с гораздо лучшей пунктуацией.

На тот момент было неясно, как долго прослужит устройство. Интерфейсы мозг-компьютер все еще новы — не у многих людей они имплантированы на длительные сроки. Например, вокруг электродов в мозге может образоваться рубцовая ткань, мешающая улавливать нейронную активность. Но это