Tipuri de interfețe Brain Machine Scriere de mână mentală 

Cercetătorii de la Institutul Medical Howard Hughes au activat cu succes o interfață cu mașină pentru creier pentru a tasta pentru prima dată scrisul de mână mental al utilizatorilor. Echipa a descifrat activitatea creierului asociată cu scrierea manuală a scrisorilor pentru a obține rezultatul.

Participantul era un individ cu paralizie care avea senzori implantați în creier, iar echipa s-a bazat pe un algoritm pentru a identifica literele în timp ce încerca să le scrie. Sistemul a putut să analizeze acest lucru și să afișeze textul pe un ecran în timp real. 

Potrivit lui Krishna Shenoy, investigator al Institutului Medical Howard Hughes de la Universitatea Stanford, această dezvoltare le-ar putea permite persoanelor cu paralizie să tasteze rapid fără a avea nevoie de mâini. Lui Shenoy i s-a alăturat neurochirurgul de la Stanford, Jaimie Henderson. 

Lucrarea a fost publicată în jurnal Natură pe mai 12.

Participantul a putut introduce 90 de caractere pe minut, ceea ce reprezintă mai mult de două ori cantitatea înregistrată anterior cu un tip de interfață creier-mașină. 

Jose Carmena, inginer neuronal la Universitatea din California, Berkeley, spune că „este o mare progres în domeniu” care poate ajuta multe tipuri diferite de persoane cu dizabilități. Interfețele creier-calculator permit transformarea gândului în acțiune. 

„Această lucrare este un exemplu perfect: interfața decodifică gândul de a scrie și produce acțiunea.”

Leziuni și activitate neuronală

Chiar dacă o persoană ar putea suferi o rănire sau o boală care are ca rezultat să nu fie capabilă să meargă, să înțeleagă sau să vorbească, activitatea neuronală a creierului pentru astfel de acțiuni rămâne. Din acest motiv, cercetătorii pot folosi această activitate pentru a crea sisteme care beneficiază acești indivizi. 

Echipa lui Shenoy a lucrat la decodificarea activității neuronale asociate cu vorbirea de ani de zile și a dezvoltat o modalitate prin care participanții să implanteze senzori și să își folosească gândurile pentru a muta un cursor pe un ecran. 

Cu toate acestea, nu a existat niciun efort real de a face același lucru pentru scrisul de mână. 

„Vrem să găsim noi modalități de a permite oamenilor să comunice mai repede”, spune Frank Willett, un neuroștiință din grup.

BCI și senzori implantați

Echipa a colaborat cu un participant în vârstă de 65 de ani care a fost înrolat într-un studiu clinic BrainGate2. BrainGate2 testează siguranța BCI pentru dispozitivele care transmit date direct de la creier la un computer. 

Doi senzori minusculi au fost implantați de Henderson în partea creierului responsabilă cu controlul mâinii și brațului. Acest lucru ia permis individului să miște un braț robotic sau un cursor prin încercările de a-și muta propriul braț paralizat.

Senzorii au preluat semnale de la neuronii individuali atunci când participantul și-a imaginat scrisul, iar algoritmul de învățare automată a recunoscut tiparele creierului atunci când a produs fiecare literă. Acest sistem i-a permis bărbatului să copieze propoziții și să răspundă la întrebări aproape la fel de repede ca cineva de vârsta lui care tastează pe un smartphone. 

Potrivit lui Willett, BCI funcționează rapid, deoarece fiecare literă provoacă un model de activitate deosebit de distinct, care poate fi ușor distins de algoritm.

Echipa își va îndrepta acum atenția asupra unui participant care nu poate vorbi, iar cercetătorii cred că acest nou sistem poate beneficia foarte mult persoanelor care suferă de paralizie cauzată de diferite afecțiuni.