Nauka

Wózek inwalidzki sterowany siłą umysłu. To nie film, a nadzieja dla niepełnosprawnych

Patryk Koncewicz
0

Pacjenci z poważnymi urazami kręgosłupa odzyskają namiastkę mobilności. Mózg zamiast z ciałem, będzie komunikować się z komputerem.

Technologia użytkowa w postaci smartfonów, komputerów czy szeroko pojmowanych gadżetów – o której przychodzi nam pisać na co dzień – jest ciekawa, ale prawdziwie fascynujące jest to, jak dziedzina ta jest w stanie przełamywać bariery fizycznych ograniczeń. Dzięki staraniom naukowców z Teksasu osoby poruszające się na wózkach nie będą musiały używać rąk do napędzania – za ruch odpowiedzialny będzie ich własny mózg.

Nadzieja na samodzielną mobilność

Usprawnienia wózków inwalidzkich poprzez technologiczne udoskonalenia to nic nowego – badania nad różnego rodzaju wspomagaczami trwają już od lat. Do tej pory jednak osoby biorące udział w testach zmagały się z częściowym lub całkowitym niedowładem nóg, a usprawnienia miały na celu odciążenie rąk przy manualnym wprawianiu kół w ruch. Naukowcy z Austin w Teksasie poszli o krok dalej – ich wózek sterowany jest siłą umysłu.

Źródło: The University of Texas at Austin

W raporcie opublikowanym na łamach magazynu iScience przedstawiono wyniki badań nad osobami z tetraplegią, czyli kompletną niezdolnością do poruszania rękami i nogami z powodu urazów kręgosłupa. Ludzie dotknięci tą tragedią skazani byli dotychczas na przykucie do łóżka, ale dzięki technologii zamieniania aktywności mózgowej w działanie zyskują nadzieje na samodzielną mobilność.

Aktywność mózgowa zamieniania na ruch

Trzem uczestnikom badania z niedowładem rąk i nóg założono specjalne czepki, rejestrujące aktywność elektryczną mózgu. Sygnał emitowany przez organ – znany jako elektroencefalogram – był przesyłany przez urządzenie wzmacniające bezpośrednio do komputera, który przy wsparciu sztucznej inteligencji interpretował polecenia myślowe i zamieniał ja na ruch.

„Wykazaliśmy, że ludzie, którzy będą końcowymi użytkownikami tego typu urządzeń, są w stanie poruszać się w środowisku naturalnym za pomocą interfejsu mózg-maszyna” – José del R. Millán, kierownik projektu

W momencie doznania poważnych urazów mózg traci ścieżki połączeń, którymi przekazuje „polecenie ruchu” do poszczególnych części ciała. Nie zmienia to jednak faktu, że umysł wciąż pozostaje aktywny. Stworzona przez naukowców aparatura sprawia, że mózg „rozmawia” nie z ciałem, a z komputerem.

Źródło: The University of Texas at Austin

Takie działania wymagają jednak odpowiedniego programu wdrożeniowego. Osoby biorące udział w testach musiały najpierw nauczyć się wizualizacji ruchu wózka inwalidzkiego, tak jakby wyobrażali sobie manualne sterowanie. Naukowcy na bieżąco obserwowali zmiany w mózgu zachodzące podczas wyobrażania poleceń, a te procesowane były przez algorytm sztucznej inteligencji. AI odpowiedzialne jest za bezpieczne poruszanie się i wypełnianie luk, co naukowcy porównują do jazdy konnej.

„To działa bardzo podobnie do jazdy konnej. Jeździec może powiedzieć koniowi, aby skręcił w lewo lub przejechał przez bramę. Ale ostatecznie koń będzie musiał znaleźć optymalny sposób wykonywania tych poleceń” – José del R. Millán

Wózki wyposażone są zaś w liczne czujniki, inspirowane inteligentami robotami, żeby omijać przeszkody nawet w mocno zagraconym pomieszczeniu. Sukcesem badania jest nie tylko fakt umożliwienia ruchu sparaliżowanemu pacjentowi, ale tez jego pełna bezinwazyjność. Badani nie byli poddawania żadnej stymulacji i nie wszczepiano im też żadnych urządzeń. Cały proces zamieniania myśli na ruch odbywał się za pomocą zaawansowanych czepków odczytujących aktywność mózgową.

Stock image from Depositphotos

Źródło 

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu