Specjalne elektrody umieszczone w mózgu częściowo przywróciły samodzielność dwóm sparaliżowanym mężczyznom
– Przyszłość komunikacji to interfejsy mózg-komputer – powiedział dwa lata temu Stephen Hawking. Naukowcy już od ponad 15 lat eksperymentują z wykrywaniem aktywności ludzkiego mózgu i przekształcaniem go bezpośrednio w polecenia komputerowe. Robią to także Elon Musk przez swoją firmę Neuralink oraz Facebook. Większość tych systemów wymaga operacji na otwartym mózgu i sprzętu, który pozostaje na zewnątrz głowy. To eksperymenty piekielnie trudne i ryzykowne.
W ostatnich dniach także Australia pochwaliła się swoimi osiągnięciami w tej dziedzinie. Dwóch częściowo sparaliżowanych mężczyzn chorujących na stwardnienie zanikowe boczne w pewnym stopniu odzyskało samodzielność, gdy naukowcy umieścili w ich mózgach specjalne elektrody, tzw. stentrody. Chorujący mogą za ich pośrednictwem między innymi obsługiwać komputery osobiste, posługując się tylko myślą i wzrokiem.
Zdaniem wynalazców-naukowców pracujących dla firmy Synchron, która opracowała tę technologię, to pierwszy przypadek, gdy elektrody wszczepiane w formie stentów zostały skutecznie zaimplementowane do ludzkiego mózgu. Fakt ten kilka dni temu odnotował „Journal of Neurointerventional Surgery”. „Ten artykuł przedstawia pierwszy w pełni wszczepialny, komercyjny system BCI [Brain Computer Interface – interfejs mózg-komputer – red.], który pacjenci mogą zabrać do domu i używać” – stwierdza w publikacji Tom Oxley, założyciel firmy Synchron, której siedziba jest w Melbourne.
To pierwszy przypadek, gdy elektrody wszczepiane w formie stentów zostały skutecznie zaimplementowane do ludzkiego mózgu
To on wpadł na pomysł, by elektrodę wprowadzić w cewnik i za pomocą żyły szyjnej przetransportować ją do kory mózgowej, odpowiedzialnej za ruch. Stentroda to 16 styków umieszczonych na sprężystej siateczce, która po opuszczeniu cewnika rozszerza się, przylegając do ścian naczynia krwionośnego w mózgu. Jest połączona poprzez sondę z niewielkim urządzeniem umieszczanym na klatce piersiowej, zapewniającym zasilanie i transmisję danych do komputera. Przypomina ono mały guzik, który interpretuje sygnały mózgowe za pomocą uczenia maszynowego i konwertuje te sygnały na polecenia dla komputera.
Jednak obsługa systemu nie jest prosta. Graham Felstead, który od ponad roku używa samodzielnie urządzenia, kontroluje komputer, myśląc na przykład o napięciu uda prawej nogi czy łydki nogi lewej. Te myśli przekładają się na polecenia, takie jak kliknięcie prawym lub lewym przyciskiem myszy, powiększenie czy pomniejszenie itp. Szkolenie obejmowało kilkanaście sesji.
„Uczestnicy zaangażowali się we wstępne sesje zadań mapowania motorycznego, podczas których próbowano stworzyć paletę ruchów. Zestaw prób ruchu obejmował zaciskanie obu pięści, tupanie stopą i wyprost kolana (skurcz mięśnia czworogłowego). Jeśli uczestnicy mieli resztkową funkcję mięśni, związaną z określonymi próbami ruchu, instruowano ich, by generowali wysiłek tylko do [danego momentu], ale nie bardziej, niż jest to wymagane dla wytworzenia wyraźnego skurczu” – wyjaśniają badacze. System ma też osobny moduł śledzenia ruchu oczu, co pozwala przesuwać kursor.
Adres filmu na Youtube: https://www.youtube.com/watch?v=c5PEiXZFITA&feature=emb_logo&ab_channel=IEEESpectrum
Źródło: IEEE Spectrum / YouTube
Ze względu na umieszczenie stentrody w żyle, a nie bezpośrednio w tkance mózgowej, jakość przekazywanych sygnałów jest niższa. Ale to i tak wystarczy, aby umożliwić dwóm uczestnikom eksperymentu wpisywanie do 20 znaków na minutę z wyłączoną funkcją przewidywania tekstu. Mogą też robić zakupy online, wywoływać połączenia głosowe i korzystać z usług bankowych, nie wykonując najmniejszego ruchu. Możliwości, jakie stentrody dały dwóm niepełnosprawnym osobom, Felstedowi oraz Philipowi (naukowcy nie podają nazwiska mężczyzny), prezentuje dołączony powyżej film.
O innych próbach z implantami przetwarzającymi myśli na tekst informowaliśmy między innymi w tekście „Sztuczna inteligencja pomaga pisać sparaliżowanym”.
Firma Synchron – na rzecz której pracują naukowcy reprezentujący 21 instytutów badawczych, medycznych, szpitali i klinik, w tym kilka amerykańskich – wystąpiła o zgodę do Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) na wszczepienie urządzenia ludziom w Stanach Zjednoczonych. Pracuje też nad poprawieniem wydajności swego urządzenia.