mozg-neurony
3

Rekordowo szybki wynik w pisaniu za pomocą myśli – Uniwersytet Stanforda

Brain-computer interface (BCI), czyli interfejs mózg-komputer jest czymś, co w teoretycznych rozważaniach Elona Muska mogłoby się przyczynić do "wrzucenia" ludzkiego gatunku na wyższy poziom rozwoju, ale to pod warunkiem odpowiednio zaawansowanego BCI w połączeniu z AI, którą jeszcze nie dysponujemy. Póki co skupmy się więc na tych aktualnie realnych zastosowaniach, jak na przykład wspomaganie osób dotkniętych paraliżem ciała.

Wykorzystywanie interfejsu mózg-komputer do umożliwienia jakiejś formy komunikacji dla sparaliżowanych osób, samo w sobie nie jest zupełną nowością. Prace w tym zakresie są prowadzone od wielu lat przez różne zespoły naukowe. Natomiast wczoraj w dzenniku eLife opublikowano wyniki przełomowych badań przeprowadzonych na Uniwersytecie Stanforda. Pod jakim względem przełomowych? Prędkości.

Rekordowo szybka komunikacja osoby z paraliżem

Do tej pory nikomu nie udało się pisać równie szybko za pomocą BCI – troje uczestników badania zdołało osiągnąć bardzo zadowalające wyniki, we wskazywaniu liter za pomocą kursora jeżdżącego po wirtualnej klawiaturze. Osiem słów na minutę w pierwszej chwili może nie brzmieć imponująco, ale w przypadku osoby, która zamiast wstukiwać litery palcami posługuje się jedynie swoimi myślami, to już naprawdę dobry wynik.

Jeden z trojga uczestników badania, 64-letni mężczyzna, który został sparaliżowany w wyniku uszkodzenia rdzenia kręgowego, ustanowił nowy rekord w zadaniu polegającym na przepisywaniu treści. Otrzymując zdania takie jak „The quick brown fox jumped over the lazy dog”, uzyskał tempo ośmiu słów na minutę. To aż cztery razy szybciej niż poprzedni najlepszy wynik, informuje neurochirurg Jaimie Henderson. Podkreślił przy tym, że każda litera była pojedynczo typowana, natomiast gdyby udostępnić pacjentowi automatyczne uzupełnianie słów, jak to ma miejsce np. w smartfonach, jego tempo komunikowania się ze światem byłoby jeszcze lepsze.

Jak to działa?

Podczas operacji, niewielki implant o wielkości tabletki aspiryny zostaje wszczepiony do mózgu. Dokładniej mówiąc, wstawia się go do kory ruchowej, która jest odpowiedzialna za wykonywanie ruchów naszego ciała. Elektrody zawarte w implancie pozwalają rejestrować aktywność neuronów z tego obszaru mózgu. Do wspomnianej aktywności dochodzi w momencie kiedy pacjent pomyśli np. o tym, że rusza ręką. Mimo, że nie jest w stanie tego faktycznie zrobić, jego neurony i tak „strzelają” odpowiednimi sygnałami. Oprogramowanie o nazwie BrainGate interpretuje te sygnały i zamienia je na rozkazy dla kursora znajdującego się na ekranie.

Indywidualne podejście dawało najlepsze rezultaty

Teraz to, co niektórym może się wydać najciekawsze. Okazało się, że nie ma jednej najlepszej metody sterowania kursorem, którą należy sugerować innym potencjalnym użytkownikom interfejsu. System musiał zostać dostosowany indywidualnie do każdego człowieka, bo wtedy działał najlepiej. Pacjentka cierpiąca na stwardnienie zanikowe boczne, wyobrażała sobie, że kieruje kursorem za pomocą palca wskazującego i kciuka. Tym sposobem przesuwała go w różnych kierunkach. Natomiast pacjent z uszkodzeniem rdzenia kręgowego wyobrażał sobie, że całe jego ramie pracuje, tak jakby coś trzymał i przesuwał po powierzchni stołu.

Źródło