Типи інтерфейсу мозку-машини Ментальна писемність

Дослідники з Медичного інституту Говарда Г’юза успішно змогли реалізувати інтерфейс мозку-машини для виведення на екран ментальної писемності користувачів вперше в історії. Команда розшифрувала активність мозку, пов’язану з письмом від руки, щоб досягти цього результату.

Учасником дослідження був індивід з паралічем, у якого були імплантовані сенсори в мозок, і команда використовувала алгоритм для ідентифікації букв, коли він намагався їх написати. Система могла аналізувати цю інформацію та відображати текст на екрані в реальному часі.

За словами Крішни Шеноя, дослідника Медичного інституту Говарда Г’юза в Стенфордському університеті, ця розробка може дозволити людям з паралічем швидко друкувати без допомоги рук. Шеноя приєднався до Стенфордського нейрохірурга Джеймі Гендерсона.

Робота була опублікована в журналі Nature 12 травня.

Учасник міг друкувати 90 символів на хвилину, що більше ніж у два рази перевищує попередній показник для типу інтерфейсу мозку-машини.

Хосе Кармена, нейроінженер з Університету Каліфорнії в Берклі, каже: «Це великий прорив у галузі», який може допомогти багатьом людям з інвалідністю. Інтерфейси мозку-комп’ютера дозволяють перетворювати думку на дію.

«Ця стаття – ідеальний приклад: інтерфейс розшифровує думку про письмо та здійснює дію».

Травми та нейронна активність

Навіть якщо людина зазнала травми або захворювання, яке призвело до втрати можливості ходити, тримати або говорити, нейронна активність мозку для цих дій залишається. Через це дослідники можуть використовувати цю активність для створення систем, які допоможуть цим людям.

Команда Шеноя працювала над розшифровкою нейронної активності, пов’язаної з мовленням, протягом років, і вони розробили спосіб для учасників імплантувати сенсори та використовувати свої думки для руху курсора на екрані.

Однак не було жодної серйозної спроби зробити те саме для письма.

«Ми хочемо знайти нові способи дозволити людям спілкуватися швидше», – каже Френк Віллет, нейробіолог у групі.

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

ІММ та імплантовані сенсори

Команда співпрацювала з 65-річним учасником, який брав участь у клінічному дослідженні BrainGate2. BrainGate2 тестує безпеку ІММ для пристроїв, які передають дані безпосередньо з мозку до комп’ютера.

Два маленьких сенсори були імплантовані Гендерсоном у частину мозку, яка контролює руку та руку, що дозволило індивіду рухати роботизовану руку або курсор, намагаючись рухати自己的 паралізовану руку.

Сенсори приймали сигнали від окремих нейронів, коли учасник уявляв собі письмо, і алгоритм машинного навчання розпізнавав мозкові патерни при створенні кожної букви. Ця система дозволила чоловіку копіювати речення та відповідати на питання майже так само швидко, як людина його віку, який друкує на смартфоні.

За словами Віллета, ІММ працює швидко завдяки тому, що кожна буква викликає дуже характерний патерн активності, який можна легко розрізнити алгоритмом.

Команда тепер зверне свою увагу на учасника, який не може говорити, і дослідники вважають, що ця нова система може суттєво допомогти людям, які страждають на параліч, викликаний різними захворюваннями.