Почему так сложно создавать интерфейсы мозг-компьютер

Предполагалось, что будущее будет связано с подключением компьютеров к нашему мозгу.

Романы вроде "Нейромант" казалось, что до создания функционального интерфейса мозг-компьютер (BCI), который позволил бы нам войти в общую виртуальную реальность, осталось всего несколько лет. Но последний этап исследования, в котором попытки разговора от человека с нарушением речи, парализованного пациента в слова на экране показывает, как далеко мы должны зайти, прежде чем установить нейронную связь с компьютеры.

"Пытаться заставить компьютерную программу расшифровать предполагаемое движение исключительно на основе сигналов, записанных из коры головного мозга, - все равно что пытаться чтобы собрать воедино значение предложения, в котором отсутствует много важных слов ", - сказала Эдель Филд-Фоте, директор по исследованиям травм спинного мозга в

Пастырский центр- сказал Lifewire в интервью по электронной почте. «Иногда мы правильно угадываем пропущенные слова на основе контекста, а иногда нет».

Чтение мыслей

Последний этап многолетнего исследования Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF), финансируемого Facebook, называется Chang Labs, недавно объявили о прогрессе в попытках читать мысли парализованного пациента.

Исследование, проведенное нейрохирург доктор Эдвард Чанг, вовлекал имплантацию электродов парализованному человеку, у которого был инсульт ствола мозга. С помощью пластыря-электрода, имплантированного в область мозга, отвечающую за управление голосовым трактом, мужчина попытался ответить на вопросы, отображаемые на экране. Алгоритмы машинного обучения, использованные в исследовании, смогли распознать 50 слов и преобразовать их в предложения в реальном времени.

«Насколько нам известно, это первая успешная демонстрация прямого декодирования полных слов из мозговой активности человека, который парализован и не может говорить», - сказал Чанг. выпуск новостей.

Исследователи возлагают большие надежды на то, что такие исследования в конечном итоге принесут практическую пользу пациентам.

«Способность улавливать сигналы из мозга означает, что информация может обрабатываться компьютером и использоваться для управления устройствами», - сказал Филд-Фоте. «Эти устройства могут использоваться людьми, которые из-за травмы или нарушения здоровья потеряли связь между мозгом и мышцами, будь то мышцы, контролирующие речь, руки или ноги».

Тесла для вашего мозга?

Компания Илона Маска Neuralink делает успехи в BCI. Исследователи разработали сложных автоматизированных хирургических роботов, чтобы имплантировать один или несколько BCI под череп свиней и обезьян на сегодняшний день без видимых неблагоприятных медицинских последствий. влияние.

Мэтт Льюис, директор по исследованиям охранное предприятие NCC Group, сказал Lifewire в интервью по электронной почте, что это включает в себя успешное извлечение BCI, чтобы показать, что процесс можно безопасно обратить. Обезьяны Neuralink также научились играть в видеоигры. Понг просто через мысль, со значительным эффектом и точностью.

Помимо поддержки людей с ограниченными возможностями, растет интерес к использованию BCI для улучшения таких видов деятельности, как Льюис сказал, что думать текст, а не печатать, что при определенных условиях может быть намного быстрее, чем печатать.

«Есть также множество других интересных приложений, таких как использование мысли в видеоиграх (вместо использования контроллера)», - добавил он. "А там, где два пользователя имеют BCI в непосредственной близости, возможность имитировать форму телепатии, посредством которой пользователи общаются друг с другом, просто продумывая и используя BCI-кодирование и декодирование этих мысли."

Чанг сказал, что испытание будет расширено за счет включения большего числа участников, страдающих тяжелым параличом и дефицитом общения. В настоящее время команда работает над увеличением количества слов в доступном словарном запасе и улучшением скорости речи.

Но ускорение BCI идет рука об руку с машинным обучением, сказал Льюис.

«BCI необходимо тренировать и изучать мозговую активность каждого пользователя, чтобы понимать, какие части мозга и какие виды активности коррелируют с конкретными мыслями и действиями», - добавил он. «Пользователи должны будут обучить приложение, прежде чем оно будет соответствовать их ожиданиям».