211service.com
Aby interfejsy mózg-komputer były użyteczne, muszą być bezprzewodowe
Justin Saglio
Przez dziesięciolecia interfejsy mózg-komputer były wyobrażane jako sposób dla ludzi sparaliżowanych lub tych, którzy stracili ręce, aby mogli wykonywać codzienne czynności, takie jak czesanie włosów lub klikanie pilota od telewizora — po prostu o tym myśląc.
Takie zrobotyzowane urządzenia istnieją do dziś — do tej pory wypróbowała je garstka pacjentów z laboratoriów badawczych na całym świecie, dając im ograniczony zakres ruchów. Ale naukowcy wciąż mają wiele lat, aby uczynić te urządzenia praktycznymi do użytku w domach, mówi Andrew Schwartz, wybitny profesor neurobiologii na Uniwersytecie w Pittsburghu.
Przemawiając w Przegląd technologii MIT Podczas corocznej konferencji EmTech MIT w Cambridge w stanie Massachusetts Schwartz powiedział, że te interfejsy będą wymagały szeregu modyfikacji, aby tak się stało. Powiedział, że pracuje nad takim modelem z Draper Laboratory z siedzibą w Cambridge, ale nie był w stanie zdobyć funduszy na posunięcie projektu.
To bardzo na obrzeżach nauki, powiedział Schwartz, wczesny pionier tych interfejsów.
Dzisiejsze interfejsy mózg-komputer zawierają elektrody lub chipy, które są umieszczane w mózgu lub na nim i komunikują się z zewnętrznym komputerem. Elektrody te zbierają sygnały mózgowe, a następnie przesyłają je do komputera, gdzie specjalne oprogramowanie analizuje je i tłumaczy na polecenia. Te polecenia są przekazywane do maszyny, takiej jak ramię robota, które wykonuje żądaną akcję.
Wbudowane chipy, które są wielkości ziarnka grochu, przyczepiają się do tak zwanych podstawek, które znajdują się na czubku głowy pacjenta i łączą się z komputerem za pomocą kabla. Kończyna robota również łączy się z komputerem. Ta niezgrabna konfiguracja oznacza, że pacjenci nie mogą jeszcze korzystać z tych interfejsów w swoich domach.
Aby się tam dostać, powiedział Schwartz, naukowcy muszą zmniejszyć rozmiar komputera, aby był przenośny, zbudować ramię robota, które można przymocować do wózka inwalidzkiego, i sprawić, by cały interfejs był bezprzewodowy, tak aby ciężkie piedestały można było zdjąć z głowy osoby.
Schwartz ma nadzieję, że pewnego dnia sparaliżowani pacjenci będą mogli używać tych interfejsów do kontrolowania wszelkiego rodzaju obiektów poza ramieniem robota.
„Wyobraź sobie, że ktoś korzystający z telemetrii wchodzi do inteligentnego domu i jest w stanie obsługiwać wszystkie te urządzenia tylko przez myślenie o nich” – powiedział.
Dużą przeszkodą jest to, że nauka stojąca za technologią jest tak złożona. Interfejs polega na tłumaczeniu kodu neuronowego – czyli wzorca aktywności neuronów w mózgu – na konkretne polecenia, które przekładają się na ruchy. Obecnie rodzaje gestów, które ludzie są w stanie wykonać za pomocą tych interfejsów, są ograniczone, ponieważ naukowcy niewiele wiedzą o wszystkich różnych wzorcach, w których neurony się uruchamiają.
Na przykład Schwartz i jego zespół byli w stanie zmusić małpy, a także kilku ludzi, do chwytania przedmiotów za pomocą interfejsu mózg-komputer i ramienia robota. Jednak przykładanie siły do obiektów, na przykład przez pchanie lub ciągnięcie, jest bardziej skomplikowane i wymaga innego zestawu kodów neuronowych, których algorytmy komputerowe muszą się nauczyć.
Nie rozumiemy jeszcze dobrze, w jaki sposób miesza się ruch i siła, aby umożliwić nam interakcję z obiektami, powiedział Schwartz. Naukowcy będą musieli dokładniej zbadać mózg, aby dowiedzieć się, jak wyglądają te sygnały.