Βασικά Takeaways
- Μια νέα μελέτη δείχνει πολλά υποσχόμενη στη χρήση υπολογιστών για τη μετάφραση των σκέψεων ενός παράλυτου ασθενούς.
- Οι ειδικοί λένε ότι οι διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή είναι μια εξελισσόμενη περιοχή που αντιμετωπίζει πολλά εμπόδια.
- Η εταιρεία Neuralink του Elon Musk έχει αναπτύξει χειρουργικά ρομπότ για την εμφύτευση BCIs κάτω από τα κρανία των χοίρων και των πιθήκων.
Το μέλλον υποτίθεται ότι είχε να κάνει με τη σύνδεση των υπολογιστών στον εγκέφαλό μας.
Μυθιστορήματα όπως το "Neuromancer" έδειχναν ότι βρισκόμαστε λίγα χρόνια μακριά από τη δημιουργία μιας λειτουργικής διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή (BCI) που θα μας επέτρεπε να εισέλθουμε σε μια κοινή εικονική πραγματικότητα. Αλλά η τελευταία φάση μιας μελέτης που μεταφράζει τις απόπειρες συνομιλίας από έναν ασθενή με προβλήματα ομιλίας, παράλυτο σε λέξεις στην οθόνη δείχνει πόσο μακριά πρέπει να πάμε πριν κάνουμε μια νευρική σύνδεση με υπολογιστές.
"Το να προσπαθείτε να κάνετε το πρόγραμμα υπολογιστή να αποκρυπτογραφήσει την προβλεπόμενη κίνηση με βάση μόνο σήματα που καταγράφονται από τον φλοιό είναι σαν να προσπαθούμε εσείς ή εγώ να συνδυάσουμε το νόημα μιας πρότασης από την οποία λείπουν πολλές σημαντικές λέξεις, " Edelle Field- Ο Φότε, διευθυντής της έρευνας για τον τραυματισμό του νωτιαίου μυελού στο Shepherd Center, είπε στο Lifewire σε μια συνέντευξη μέσω email. "Μερικές φορές θα μαντέψουμε σωστά τις λέξεις που λείπουν με βάση τα συμφραζόμενα, και άλλες όχι."
Σκέψεις ανάγνωσης
Η τελευταία φάση της πολυετούς μελέτης που χρηματοδοτήθηκε από το Facebook από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια του Σαν Φρανσίσκο (UCSF), που ονομάζεται Chang Labs, ανακοίνωσε πρόσφατα την πρόοδο στην προσπάθεια ανάγνωσης των σκέψεων ενός παράλυτου ασθενούς.
Η μελέτη, που διευθύνεται από τον νευροχειρουργό Δρ. Ο Edward Chang, συμμετείχε στην εμφύτευση ηλεκτροδίων σε έναν παράλυτο άνδρα που είχε εγκεφαλικό στέλεχος. Με ένα έμπλαστρο ηλεκτροδίου εμφυτευμένο στην περιοχή του εγκεφάλου που σχετίζεται με τον έλεγχο της φωνητικής οδού, ο άνδρας προσπάθησε να απαντήσει σε ερωτήσεις που εμφανίζονται σε μια οθόνη. Οι αλγόριθμοι μηχανικής μάθησης της μελέτης ήταν σε θέση να αναγνωρίσουν 50 λέξεις και να τις μετατρέψουν σε προτάσεις σε πραγματικό χρόνο.
"Από όσο γνωρίζουμε, αυτή είναι η πρώτη επιτυχημένη επίδειξη άμεσης αποκωδικοποίησης πλήρων λέξεων από την εγκεφαλική δραστηριότητα κάποιου που είναι παράλυτο και δεν μπορεί να μιλήσει", είπε ο Τσανγκ σε ένα δελτίο τύπου.
Οι ερευνητές έχουν μεγάλες ελπίδες ότι μια τέτοια έρευνα θα μπορούσε τελικά να μεταφραστεί σε πρακτικά οφέλη για τους ασθενείς.
"Η ικανότητα λήψης σημάτων από τον εγκέφαλο σημαίνει ότι οι πληροφορίες μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία από τον υπολογιστή και να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο συσκευών", δήλωσε ο Field-Fote. «Αυτές οι συσκευές μπορούν να χρησιμοποιηθούν από άτομα που, λόγω τραυματισμού ή διαταραχής υγείας, έχουν χάσει τη σύνδεση μεταξύ του εγκεφάλου και των μυών, είτε πρόκειται για μύες που ελέγχουν την ομιλία, τα χέρια ή τα πόδια."
Ένα Tesla για τον εγκέφαλό σας;
Η εταιρεία Neuralink του Έλον Μασκ σημειώνει πρόοδο σε BCI. Οι ερευνητές έχουν αναπτύξει εξελιγμένα αυτοματοποιημένα χειρουργικά ρομπότ για να εμφυτεύουν ένα ή περισσότερα BCI κάτω από το κρανίο, μέχρι σήμερα, χοίρων και πιθήκων, χωρίς εμφανή ανεπιθύμητη ιατρική επίδραση.
Ο Matt Lewis, διευθυντής έρευνας στην εταιρεία ασφάλειας NCC Group, είπε στο Lifewire σε μια συνέντευξη μέσω email ότι αυτό περιλαμβάνει την επιτυχή εξαγωγή BCI για να δείξει ότι η διαδικασία μπορεί να αντιστραφεί με ασφάλεια. Οι πίθηκοι του Neuralink έχουν μάθει επίσης να παίζουν το βιντεοπαιχνίδι Pong απλά μέσω της σκέψης, με σημαντικό αποτέλεσμα και ακρίβεια.
Η ικανότητα λήψης σημάτων από τον εγκέφαλο σημαίνει ότι οι πληροφορίες μπορούν να υποβληθούν σε επεξεργασία από τον υπολογιστή και να χρησιμοποιηθούν για τον έλεγχο συσκευών.
Πέρα από την υποστήριξη ατόμων με αναπηρία, υπάρχει αυξανόμενο ενδιαφέρον για τη χρήση BCI για τη βελτίωση δραστηριοτήτων όπως το κείμενο σκέψης αντί για την πληκτρολόγηση, η οποία, υπό τις κατάλληλες συνθήκες, μπορεί να είναι πολύ πιο γρήγορη από την πληκτρολόγηση, είπε ο Lewis.
"Υπάρχουν επίσης πολλές άλλες ενδιαφέρουσες εφαρμογές, όπως η χρήση της σκέψης σε βιντεοπαιχνίδια (αντί να χρειάζεται να χρησιμοποιήσετε ένα χειριστήριο), πρόσθεσε. "Και όταν δύο χρήστες έχουν BCI σε γειτνίαση, η ικανότητα να μπορούν να προσομοιώνουν μια μορφή τηλεπάθειας, όπου οι χρήστες επικοινωνούν μεταξύ τους απλά μέσω σκέψης και χρήσης κωδικοποίησης και αποκωδικοποίησης BCI αυτών των σκέψεων."
Ο Τσανγκ είπε ότι η δοκιμή θα επεκταθεί για να συμπεριλάβει περισσότερους συμμετέχοντες που επηρεάζονται από σοβαρή παράλυση και ελλείμματα επικοινωνίας. Η ομάδα εργάζεται αυτήν τη στιγμή για να αυξήσει τον αριθμό των λέξεων στο διαθέσιμο λεξιλόγιο και να βελτιώσει τον ρυθμό ομιλίας.
Αλλά η επιτάχυνση του BCI συμβαδίζει με τη μηχανική μάθηση, είπε ο Lewis.
"Το BCI πρέπει να εκπαιδεύει και να μαθαίνει την εγκεφαλική δραστηριότητα, ανά χρήστη, για να κατανοήσει ποια μέρη του εγκεφάλου και ποιοι τύποι δραστηριότητας σχετίζονται με συγκεκριμένες σκέψεις και ενέργειες", πρόσθεσε. «Οι χρήστες θα πρέπει να εκπαιδεύσουν μια εφαρμογή προτού να ταιριάζει με τις προσδοκίες τους."
