Длительное независимое использование интракортексного интерфейса «мозг‑компьютер» для управления речью и курсором

Интерфейсы «мозг‑компьютер» (BCI) могут обеспечивать естественную коммуникацию и цифровой доступ для людей с тяжелым параличом посредством декодирования нейронной активности, связанной с попытками речи и движения. Недавние работы продемонстрировали высокоточные интракортексные BCI для управления речью и курсором, но две критические возможности, необходимые для практической применимости, оставались не реализованными: независимая эксплуатация в домашних условиях без помощи исследователей и надежная длительная работа, обеспечивающая точный декодинг речи и управления курсором. В данной работе мы демонстрируем независимое и почти ежедневное использование многомодального BCI с новыми декодерами «мозг‑в‑текст» для речи и декодерами управления курсором компьютера у мужчины с параличом и тяжелой дизартрией в связи с боковым амиотрофическим склерозом. В течение почти 2 лет участник использовал BCI более 3 800 часов дома без присутствия исследователей для поддержания насыщенной межличностной коммуникации с семьей и друзьями, самостоятельного управления персональным компьютером и сохранения полной занятости, несмотря на паралич. Он коммуницировал 183 060 предложений — в сумме 1 960 163 слова — со средней скоростью 56 слов в минуту. Он оценил 92% предложений как декодированные по крайней мере в основном правильно. В формальных оценках производительности, когда ему просили произносить слова, показанные на экране, попытки речи последовательно декодировались с точностью более 99% по словам (словарь из 125 000 слов). Участник также использовал речевой BCI в качестве ввода с клавиатуры и курсорный BCI в качестве ввода с мыши для управления персональным компьютером, что позволило ему отправлять текстовые сообщения и электронные письма, а также просматривать интернет. Эти результаты демонстрируют, что интракортексные BCI обладают потенциалом для поддержки независимого использования в домашних условиях, что является критическим шагом к практическим вспомогательным технологиям для людей с тяжелыми двигательными нарушениями.