Dlaczego tworzenie interfejsów mózg-komputer jest takie trudne

Spisu treści:

Dlaczego tworzenie interfejsów mózg-komputer jest takie trudne
Dlaczego tworzenie interfejsów mózg-komputer jest takie trudne
Anonim

Kluczowe dania na wynos

  • Nowe badanie daje nadzieję na wykorzystanie komputerów do tłumaczenia myśli sparaliżowanego pacjenta.
  • Eksperci twierdzą, że interfejsy mózg-komputer to ewoluujący obszar, który napotyka wiele przeszkód.
  • Firma Neuralink Elona Muska opracowała roboty chirurgiczne do wszczepiania BCI pod czaszki świń i małp.
Image
Image

Przyszłość miała polegać na podłączeniu komputerów do naszego mózgu.

Powieści takie jak „Neuromancer” sprawiły, że wydawało się, że dzieli nas zaledwie kilka lat od stworzenia funkcjonalnego interfejsu mózg-komputer (BCI), który umożliwiłby nam wejście do wspólnej wirtualnej rzeczywistości. Jednak najnowsza faza badań, która tłumaczy próby konwersacji pacjenta z zaburzeniami mowy, sparaliżowanego na słowa na ekranie, pokazuje, jak daleko musimy się posunąć, zanim nawiążemy połączenie neuronowe z komputerem.

"Próba zmuszenia programu komputerowego do odszyfrowania zamierzonego ruchu wyłącznie na podstawie sygnałów zarejestrowanych z kory mózgowej jest jak ty lub ja próbujący poskładać w całość znaczenie zdania, w którym brakuje wielu ważnych słów" Edelle Field- Fote, dyrektor badań nad urazami rdzenia kręgowego w Shepherd Center, powiedział Lifewire w e-mailowym wywiadzie. "Czasami poprawnie odgadniemy brakujące słowa na podstawie kontekstu, a innym razem nie."

Czytanie myśli

Najnowsza faza trwającego od lat badania prowadzonego przez Uniwersytet Kalifornijski w San Francisco (UCSF), o nazwie Chang Labs, ogłosiła niedawno postęp w próbach odczytania myśli sparaliżowanego pacjenta.

Badania prowadzone przez neurochirurga dr. Edward Chang wszczepił elektrody sparaliżowanemu mężczyźnie po udarze pnia mózgu. Za pomocą plastra elektrody wszczepionej w obszar mózgu związany z kontrolą traktu głosowego mężczyzna próbował odpowiadać na pytania wyświetlane na ekranie. Algorytmy uczenia maszynowego w badaniu były w stanie rozpoznać 50 słów i przekonwertować je na zdania w czasie rzeczywistym.

„Według naszej wiedzy, jest to pierwsza udana demonstracja bezpośredniego dekodowania pełnych słów z aktywności mózgu osoby, która jest sparaliżowana i nie może mówić”, powiedział Chang w komunikacie prasowym.

Naukowcy mają duże nadzieje, że takie badania w końcu przełożą się na praktyczne korzyści dla pacjentów.

„Zdolność do przechwytywania sygnałów z mózgu oznacza, że informacje mogą być przetwarzane przez komputer i wykorzystywane do sterowania urządzeniami” – powiedział Field-Fote. „Urządzenia te mogą być używane przez osoby, które z powodu kontuzji lub zaburzeń zdrowotnych utraciły połączenie między mózgiem a mięśniami, niezależnie od tego, czy to mięśnie kontrolują mowę, ręce czy nogi.„

Tesla dla Twojego mózgu?

Firma Neuralink Elona Muska poczyniła postępy w BCI. Naukowcy opracowali zaawansowane, zautomatyzowane roboty chirurgiczne do wszczepiania jednego lub więcej BCI pod czaszkę dotychczasowych świń i małp, bez widocznego negatywnego wpływu medycznego.

Matt Lewis, dyrektor ds. badań w firmie ochroniarskiej NCC Group, powiedział Lifewire w wywiadzie e-mailowym, że obejmuje to udaną ekstrakcję BCI, aby pokazać, że proces można bezpiecznie odwrócić. Małpy Neuralink nauczyły się również grać w grę wideo Pong po prostu poprzez myślenie, ze znaczącym efektem i dokładnością.

Zdolność do przechwytywania sygnałów z mózgu oznacza, że informacje mogą być przetwarzane przez komputer i wykorzystywane do sterowania urządzeniami.

Poza wspieraniem osób niepełnosprawnych, rośnie zainteresowanie wykorzystaniem BCI w celu usprawnienia czynności, takich jak myślenie tekstem zamiast pisania, co w odpowiednich warunkach może być znacznie szybsze niż pisanie, powiedział Lewis.

„Istnieje również mnóstwo innych interesujących zastosowań, takich jak wykorzystanie myśli w grach wideo (zamiast używania kontrolera)” – dodał. „A gdy dwóch użytkowników ma BCI w pobliżu, możliwość symulowania formy telepatii, dzięki której użytkownicy komunikują się ze sobą po prostu za pomocą myśli i wykorzystania kodowania i dekodowania tych myśli w BCI.”

Chang powiedział, że badanie zostanie rozszerzone, aby objąć więcej uczestników dotkniętych poważnym paraliżem i deficytami komunikacyjnymi. Zespół pracuje obecnie nad zwiększeniem liczby słów w dostępnym słownictwie i poprawą tempa mowy.

Ale przyspieszenie BCI idzie w parze z uczeniem maszynowym, powiedział Lewis.

„BCI musi trenować i uczyć się aktywności mózgu dla każdego użytkownika, aby zrozumieć, które części mózgu i jakie rodzaje aktywności są skorelowane z konkretnymi myślami i działaniami” – dodał. „Użytkownicy będą musieli przeszkolić aplikację, zanim będzie ona odpowiadać ich oczekiwaniom.„

Zalecana: