Key takeaways
- En ny studie viser lovende å bruke datamaskiner til å oversette tankene til en lam pasient.
- Eksperter sier at hjerne-datamaskin-grensesnitt er et område i utvikling som møter mange hindringer.
- Elon Musks Neuralink-selskap har utviklet kirurgiske roboter for å implantere BCI-er under hodeskallene til griser og aper.
Fremtiden skulle handle om å koble datamaskiner til hjernen vår.
Romaner som "Neuromancer" fikk det til å virke som om vi bare var år unna å lage et funksjonelt hjerne-datamaskin-grensesnitt (BCI) som ville la oss gå inn i en delt virtuell virkelighet. Men den siste fasen av en studie som oversetter samtaleforsøk fra en talehemmet, lammet pasient til ord på en skjerm, viser hvor langt vi må gå før vi oppretter en nevral forbindelse med datamaskiner.
"Å prøve å få dataprogrammet til å dechiffrere den tiltenkte bevegelsen utelukkende basert på signaler registrert fra cortex er som om du eller jeg prøver å sette sammen betydningen av en setning som mangler mange viktige ord," Edelle Field- Fote, direktør for ryggmargsskadeforskning ved Shepherd Center, fort alte Lifewire i et e-postintervju. «Noen ganger vil vi gjette de manglende ordene riktig basert på konteksten, og andre ganger gjør vi det ikke.»
Lesetanker
Den siste fasen av den årelange Facebook-finansierte studien fra University of California San Francisco (UCSF), k alt Chang Labs, annonserte nylig fremgang i forsøket på å lese tankene til en lammet pasient.
Studien, drevet av nevrokirurg Dr. Edward Chang, involverte implantering av elektroder i en lam mann som hadde hjernestammeslag. Med en elektrodelapp implantert over området av hjernen knyttet til å kontrollere stemmekanalen, forsøkte mannen å svare på spørsmål som ble vist på en skjerm. Studiens maskinlæringsalgoritmer var i stand til å gjenkjenne 50 ord og konvertere disse til sanntidssetninger.
"Så vidt vi vet, er dette den første vellykkede demonstrasjonen av direkte dekoding av hele ord fra hjerneaktiviteten til noen som er lammet og ikke kan snakke," sa Chang i en pressemelding.
Forskere har store forhåpninger om at slik forskning til slutt kan føre til praktiske fordeler for pasientene.
"Muligheten til å fange opp signaler fra hjernen betyr at informasjonen kan behandles av datamaskinen og brukes til å kontrollere enheter," sa Field-Fote. "Disse enhetene kan brukes av personer som på grunn av skade eller helseforstyrrelser har mistet forbindelsen mellom hjernen og musklene, enten det er muskler som styrer tale, armer eller ben.«
A Tesla for Your Brain?
Elon Musks Neuralink-selskap har gjort fremskritt innen BCI-er. Forskere har utviklet sofistikerte automatiserte kirurgiske roboter for å implantere en eller flere BCI under hodeskallen til, til dags dato, griser og aper, uten tilsynelatende uheldig medisinsk påvirkning.
Matt Lewis, forskningsdirektør i sikkerhetsselskapet NCC Group, fort alte Lifewire i et e-postintervju at dette inkluderer vellykket utvinning av BCI-er for å vise at prosessen trygt kan reverseres. Neuralinks aper har også lært å spille videospillet Pong ganske enkelt gjennom tanke, med betydelig effekt og nøyaktighet.
Muligheten til å fange opp signaler fra hjernen gjør at informasjonen kan behandles av datamaskinen og brukes til å kontrollere enheter.
I tillegg til å støtte de med funksjonshemninger, er det økende interesse for å bruke BCI-er for å forbedre aktiviteter som å tenke tekst i stedet for å skrive, som under de rette forholdene kan være mye raskere enn å skrive, sa Lewis.
"Det finnes også en myriade av andre interessante applikasjoner som bruk av tanke i videospill (i stedet for å måtte bruke en kontroller), " la han til. "Og der to brukere har BCI i nærheten, muligheten til å kunne simulere en form for telepati, der brukere kommuniserer med hverandre ganske enkelt gjennom tanke og bruk av BCI-koding og dekoding av disse tankene."
Chang sa at rettssaken vil bli utvidet til å omfatte flere deltakere som er berørt av alvorlige lammelser og kommunikasjonsmangel. Teamet jobber for tiden med å øke antall ord i det tilgjengelige vokabularet og forbedre talehastigheten.
Men akselerasjonen av BCI går hånd i hånd med maskinlæring, sa Lewis.
"BCI trenger å trene og lære hjerneaktivitet, per bruker, for å forstå hvilke deler av hjernen og hvilke typer aktivitet som korrelerer med spesifikke tanker og handlinger," la han til. "Brukere må trene en applikasjon før den samsvarer med deres forventninger.«
