Kāpēc ir tik grūti izveidot smadzeņu un datoru saskarnes?

Nākotnei vajadzēja būt saistītai ar datoru pievienošanu mūsu smadzenēm.

Romāni patīk "Neiromāns" lika šķist, ka mums ir tikai gadi, lai izveidotu funkcionālu smadzeņu un datora saskarni (BCI), kas ļautu mums iekļūt kopīgā virtuālajā realitātē. Bet jaunākā fāze pētījumā, kurā tiek tulkoti mēģinājumi sarunāties no runas traucējumiem, paralizēti Pacients vārdos uz ekrāna parāda, cik tālu mums ir jāiet, pirms izveidot neironu savienojumu datori.

"Mēģināt panākt, lai datorprogramma atšifrētu paredzēto kustību, pamatojoties tikai uz signāliem, kas ierakstīti no garozas, ir kā jūs vai es mēģinātu apkopot teikuma nozīmi, kurā trūkst daudzu svarīgu vārdu," Edelle Fīlda-Fote, muguras smadzeņu bojājumu izpētes direktore

Ganu centrs, stāstīja Lifewire e-pasta intervijā. "Dažreiz mēs pareizi uzminēsim trūkstošos vārdus, pamatojoties uz kontekstu, un citreiz mēs to neuzminēsim."

Domu lasīšana

Jaunākais gadus ilgā Facebook finansētā pētījuma posms no Kalifornijas Universitātes Sanfrancisko (UCSF) sauca Chang Labs, nesen paziņoja par progresu, mēģinot lasīt paralizēta pacienta domas.

Pētījums, ko vada neiroķirurgs Dr Edvards Čangs, kurā tika implantēti elektrodi paralizētam vīrietim, kuram bija smadzeņu stumbra insults. Ar elektrodu plāksteri, kas implantēts virs smadzeņu zonas, kas saistīta ar balss trakta kontroli, vīrietis mēģināja atbildēt uz ekrānā parādītajiem jautājumiem. Pētījuma mašīnmācīšanās algoritmi spēja atpazīt 50 vārdus un pārvērst tos reāllaika teikumos.

"Cik mums zināms, šis ir pirmais veiksmīgais pilnu vārdu tiešas atšifrēšanas demonstrācija no tāda cilvēka smadzeņu darbības, kurš ir paralizēts un nevar runāt," sacīja Čans. ziņu izlaidums.

Pētniekiem ir lielas cerības, ka šādi pētījumi galu galā varētu sniegt praktiskus ieguvumus pacientiem.

"Spēja uztvert signālus no smadzenēm nozīmē, ka informāciju var apstrādāt dators un izmantot ierīču vadīšanai," sacīja Fīlds-Fots. "Šīs ierīces var izmantot personas, kuras traumas vai veselības traucējumu dēļ ir zaudējušas saikni starp smadzenēm un muskuļiem neatkarīgi no tā, vai tie ir muskuļi, kas kontrolē runu, rokas vai kājas."

Tesla jūsu smadzenēm?

Elona Muska uzņēmums Neuralink ir guvusi panākumus BCI jomā. Pētnieki ir izstrādājuši sarežģītus automatizētus ķirurģiskos robotus, lai implantējiet vienu vai vairākus BCI zem cūku un pērtiķu galvaskausa līdz šim, bez acīmredzamām blakusparādībām ietekme.

Mets Lūiss, pētniecības direktors apsardzes kompānija NCC Group, stāstīja Lifewire e-pasta intervijā, ka tas ietver veiksmīgu BCI ieguvi, lai parādītu, ka procesu var droši mainīt. Neuralink pērtiķi ir arī iemācījušies spēlēt video spēli Pongs vienkārši caur domu, ar ievērojamu efektu un precizitāti.

Papildus atbalstam personām ar invaliditāti, pieaug interese par BCI izmantošanu, lai uzlabotu tādas aktivitātes kā domājot tekstu, nevis rakstīt, kas atbilstošos apstākļos var būt daudz ātrāk nekā rakstīt, sacīja Lūiss.

"Ir arī neskaitāmas citas interesantas lietojumprogrammas, piemēram, domāšanas izmantošana videospēlēs (nevis nepieciešamības izmantot kontrolieri), " viņš piebilda. "Un ja diviem lietotājiem ir BCI tuvums, iespēja simulēt telepātijas veidu, ar ko lietotāji sazinās savā starpā, vienkārši domājot un izmantojot BCI kodējumu un to dekodēšanu domas."

Čangs sacīja, ka izmēģinājums tiks paplašināts, iekļaujot vairāk dalībnieku, kurus skārusi smaga paralīze un komunikācijas deficīts. Šobrīd komanda strādā, lai palielinātu vārdu skaitu pieejamajā vārdnīcā un uzlabotu runas ātrumu.

Taču BCI paātrinājums iet roku rokā ar mašīnmācību, sacīja Lūiss.

"BCI ir jāapmāca un jāapgūst smadzeņu darbība katram lietotājam, lai saprastu, kuras smadzeņu daļas un kāda veida aktivitātes korelē ar konkrētām domām un darbībām," viņš piebilda. "Lietotājiem būs jāapmāca lietojumprogramma, lai tā atbilstu viņu cerībām."