Hjerne-Maskin Grensesnitt Typer Mentale Skrivning

Forskere fra Howard Hughes (HHH ) Medical Institute har lykkes med å aktivere et hjerne-maskin grensesnitt for å skrive ut mentale håndskrevne tegn fra brukerne for første gang. Teamet tolket hjernens aktivitet forbundet med håndskriving av bokstaver for å oppnå resultatet.

Deltakeren var en person med lammelse som hadde sensorer implantert i hjernen, og teamet brukte en algoritme for å identifisere bokstaver mens han prøvde å skrive dem. Systemet kunne analysere dette og vise teksten på en skjerm i sanntid.

Ifølge Krishna Shenoy, en Howard Hughes Medical Institute-etterforsker ved Stanford University, kan denne utviklingen muliggjøre at personer med lammelse kan skrive raskt uten å bruke hendene sine. Shenoy ble ledsaget av Stanford-nevrokirurgen Jaimie Henderson.

Arbeidet ble publisert i tidsskriftet Nature den 12. mai.

Deltakeren kunne skrive 90 tegn per minutt, som er mer enn dobbelt så mye som tidligere registrert med en type hjerne-maskin grensesnitt.

Jose Carmena, en neural ingeniør ved University of California, Berkeley, sier “det er en stor fremgang i feltet” som kan hjelpe mange forskjellige typer personer med funksjonsnedsettelser. Hjerne-datamaskin grensesnitt muliggjør at tanker kan konverteres til handling.

“Denne artikkelen er et perfekt eksempel: grensesnittet dekoder tanken om å skrive og produserer handlingen.”

Skader og Neurale Aktiviteter

Selv om en person kan lide en skade eller sykdom som resulterer i at de ikke kan gå, gripe eller snakke, forblir hjernens neurale aktivitet for slike handlinger. Forskere kan bruke denne aktiviteten til å lage systemer som kan hjelpe disse personene.

Shenoys team har arbeidet med å dekodere neurale aktiviteter forbundet med tale i flere år, og de har utviklet en metode for deltakere å implantere sensorer og bruke tankene sine til å flytte en markør på en skjerm.

Men det har ikke vært noen seriøs innsats for å gjøre det samme for håndskriving.

“Vi ønsker å finne nye måter å la mennesker kommunisere raskere,” sier Frank Willett, en nevrovitenskapsmann i gruppen.

https://www.youtube.com/watch?v=pcApwQxbagg

BCI og Implanterte Sensorer

Teamet samarbeidet med en 65-åring deltaker som var registrert i en BrainGate2 klinisk prøve. BrainGate2 tester BCI-sikkerheten for enheter som sender data direkte fra hjernen til en datamaskin.

To små sensorer ble implantert av Henderson i den delen av hjernen som kontrollerer hånden og armen. Dette muliggjorde at personen kunne flytte en robotarm eller markør gjennom forsøk på å flytte sin egen lammete arm.

Sensorene fanget opp signaler fra enkeltneuroner når deltakeren forestilte seg å skrive, og maskinlæringsalgoritmen gjenkjente hjernemønster når hver bokstav ble produsert. Dette systemet muliggjorde at mannen kunne kopiere setninger og svare på spørsmål nesten like raskt som noen av hans alder som skrev på en smarttelefon.

Ifølge Willett, fungerer BCI raskt fordi hver bokstav utløser en svært karakteristisk aktivitet som lett kan skilles fra algoritmen.

Teamet vil nå rette oppmerksomheten mot en deltaker som ikke kan snakke, og forskerne tror at dette nye systemet kan være svært nyttig for personer som lider av lammelse forårsaket av forskjellige tilstander.