Kézírásra gondolt a mozgássérült férfi, és a szöveg megjelent a képernyőn

Nincsen jövőnk tudomány nélkül, nincsen Qubit nélkületek. Támogasd a munkánkat!

Elsőként sikerült a kézíráshoz kötődő agyi jelek érzékelésével valós időben szöveget alkotni a BrainGate nevű kutatócég által fejlesztett agy-számítógép interfész segítségével. A klinikai vizsgálatban részt vevő, nyaktól lefelé bénult 65 éves férfi percenként 90 karaktert tudott írni úgy, hogy egyszerűen a kézírás mozdulatsorára gondolt – ez több mint a duplája annak a rekordnak, amit a korábbi módszerekkel el tudtak érni hasonló agyi implantátumokkal. A Stanford Egyetem és a providence-i Brown Egyetem idegtudósai a Nature-ben ismertették a vizsgálat részleteit.

A BrainGate 2002 óta kísérletezik mozgássérült (főként ALS-es és gerincsérült) emberek agyába ültetett szenzorokkal és az agyi jelek digitális információvá, majd a számítógép képernyőjén megjelenő szöveggé formálásával. Az eszköz előző változatai azonban még azon az elven működtek, hogy a páciensek egy kurzort mozgattak az agyi jeleikkel, és egy virtuális billentyűzeten kellett bepötyögniük a szöveget, ezzel a módszerrel viszont legfeljebb 40 karaktert tudtak írni percenként.

„Szeretnénk megtalálni a legújabb módszereket arra, hogy az emberek gyorsabban kommunikálhassanak. Ez az új rendszer egyszerre használja ki az agykéregre helyezett elektródák által rögzített idegi aktivitás és a gyors, pontos szövegalkotásra alkalmas nyelvi modellek nyújtotta lehetőségeket” – mondta Frank Willett, a Stanford Egyetem kutatója.

A kísérletben részt vevő férfinak két, kisebb tabletta nagyságú elektródát helyeztek az agyának arra a területére, amely a jobb kar és kéz mozdulataiért felelős. Miközben az írás mozdulatsorára gondolt, a szenzorok által érzékelt agyi jelek segítségével egy gépi tanulási algoritmus felismerte azokat az agyi mintákat, amelyek az egyes betűk megalkotásához szükségesek.

A férfi így nagyjából olyan gyorsan tudott a kérdésekre írásban válaszolni, mint amilyen sebességgel egy hasonló korú személy pötyögni tud egy okostelefonon. A módszer gyorsaságának titka abban rejlik, hogy a különböző betűkhöz az agyi aktivitás élesen elkülönülő mintái társulnak, így az algoritmus könnyen különbséget tud tenni közöttük.

A BrainGate elektródájaFotó: BrainGate

A többek között a Stanford, a Brown és a Harvard Egyetem, valamint a massachusettsi közkórház kutatóival együttműködő BrainGate 2012-ben ért el áttörést az agy-számítógép interfészével, amikor robotikus végtagok mozgatását sikerült elérni mozgássérült alanyok részvételével. A rendszert folyamatosan finomhangolják, és a klinikai vizsgálataik résztvevőinek azóta sikerült táblagépes alkalmazásokat használni, sőt egyes esetekben még saját bénult végtagjaikat is mozgatni tudták az eszköz segítségével.

A kutatási programot irányító Leigh Hochberg, a Brown Egyetem agykutató intézetének idegtudósa háláját fejezte ki a klinikai vizsgálatokon részt vevő alanyoknak, akik nélkül ezeket az áttöréseket nem tudták volna elérni. „A BrainGate vizsgálataira jelentkező emberek fantasztikusak. Az ő úttörő hozzáállásuk miatt vagyunk képesek még jobban belelátni az emberi agy működésébe, és alkothatunk olyan rendszereket, amelyek más bénult embereknek is segítséget nyújthatnak” – mondta Hochberg.

Kapcsolódó cikkek a Qubiten: