Επί του παρόντος βρίσκονται σε εξέλιξη πολλαπλά έργα διεπαφής εγκεφάλου-υπολογιστή (BCI), αλλά το BrainGate είναι ένα από τα πρώτα που στοχεύουν στην αποκατάσταση της κινητικότητας σε χρήστες που επηρεάζονται από νευροεκφυλιστικές διαταραχές και τραυματισμούς του νωτιαίου μυελού. Οι ερευνητές έχουν περάσει χρόνια δουλεύοντας στις φάσεις κλινικών δοκιμών της συσκευής, αλλά η πιο πρόσφατη ανακάλυψη τους δεν επικεντρώνεται στα σωματικά επιτεύγματα. Αντίθετα, τα τελευταία επιτεύγματα θα μπορούσαν να ανοίξουν το δρόμο για τα άτομα με αναπηρία να χρησιμοποιούν πιο εύκολα πολύπλοκο λογισμικό υπολογιστή, να επικοινωνούν με αγαπημένα πρόσωπα, να εργάζονται εξ αποστάσεως, ακόμη και να κάνουν μουσική.
Σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε από μηχανικούς της BrainGate στις 20 Ιανουαρίου στο περιοδικό Ιατρική της Φύσηςένας εθελοντής με τετραπληγία μπορεί τώρα να διατηρήσει άνευ προηγουμένου έλεγχο σε ένα εικονικό αντικείμενο χρησιμοποιώντας τη χειρουργικά εμφυτευμένη συσκευή BrainGate BCI. Για να αποδείξει την ικανότητα, ο ασθενής καθοδήγησε ένα εικονικό ροτόπτερο μέσα από κρίκους σε μια ψηφιακή διαδρομή εμποδίων, σκεπτόμενος απλώς να κινήσει τα δάχτυλα σε ένα από τα χέρια του.
«Αυτός είναι ένας μεγαλύτερος βαθμός λειτουργικότητας από οτιδήποτε προηγουμένως βασιζόταν στις κινήσεις των δακτύλων», είπε ο Μάθιου Γουίλσεϊ, πρώτος συγγραφέας της μελέτης και επίκουρος καθηγητής νευροχειρουργικής και βιοϊατρικής μηχανικής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν. αναφέρει σε συνοδευτική ανακοίνωση.
Η μη επεμβατική τεχνολογία BCI υπάρχει ήδη για να βοηθά τους χρήστες με φυσικούς περιορισμούς να χειρίζονται λογισμικό υπολογιστών και βιντεοπαιχνίδια, συχνά βασιζόμενοι σε σήματα ηλεκτροεγκεφαλογραφίας (EEG). Ο Willsey και οι συνεργάτες του, ωστόσο, σημειώνουν ότι αυτές οι μέθοδοι απαιτούν την ανάλυση μεγαλύτερων περιοχών του εγκεφάλου πέρα από τον κινητικό φλοιό. Εξαιτίας αυτού, οι μηχανικοί πιστεύουν ότι η τοποθέτηση της καλωδίωσης μικρολεπτού ηλεκτροδίου πιο κοντά στους πραγματικούς νευρώνες επιτρέπει την αποκατάσταση πιο ακριβούς ελέγχου του κινητήρα.
“[BrainGate2] παίρνει τα σήματα που δημιουργούνται στον κινητικό φλοιό που εμφανίζονται απλά όταν ο συμμετέχων προσπαθεί να κινήσει τα δάχτυλά του και χρησιμοποιεί ένα τεχνητό νευρωνικό δίκτυο για να ερμηνεύσει ποιες είναι οι προθέσεις για τον έλεγχο των εικονικών δακτύλων στην προσομοίωση», είπε ο Willsey.
Το ενημερωμένο σύστημα BrainGate BCI λειτουργεί αναλύοντας το χέρι του χρήστη σε τρία μέρη—τον αντίχειρα, μετά το δείκτη και το μεσαίο δάχτυλο, ακολουθούμενο από το δαχτυλίδι και τα ροζ δάχτυλα. Κάθε τμήμα ορίζεται επίσης από τις οριζόντιες και κάθετες κινήσεις του. Για να καθοδηγήσει ένα εικονικό τετρακόπτερο στην ψηφιακή διαδρομή εμποδίων, ο χρήστης BCI χρειάζεται μόνο να σκεφτεί να μετακινήσει αυτές τις ομαδοποιήσεις χεριών όπως απαιτείται για να πετάξει το όχημα μέσα από τις πλωτές κρίκους.
Ο εθελοντής, ο οποίος δεν μπορεί να κινήσει τα άκρα του αφού υπέστη κάκωση νωτιαίου μυελού πριν από πολλά χρόνια, εργάζεται με την ομάδα του Willsey από το 2016. Αλλά σε αντίθεση με ορισμένες από τις προηγούμενες δοκιμές, αυτή ήταν ειδικά προσαρμοσμένη στα ενδιαφέροντά τους.
«Η προσομοίωση τετρακόπτερου δεν ήταν μια αυθαίρετη επιλογή, ο συμμετέχων στην έρευνα είχε πάθος για τις πτήσεις», πρόσθεσε ο Donald Avansino, συν-συγγραφέας της μελέτης και επιστήμονας υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ. “Ενώ εκπλήρωσε την επιθυμία του συμμετέχοντος για πτήση, η πλατφόρμα παρουσίασε επίσης τον έλεγχο των πολλαπλών δακτύλων.”
Σύμφωνα με τα αποτελέσματα της ομάδας, η συστοιχία BrainGate που συνδέεται απευθείας με τους κινητικούς νευρώνες προσέφερε μια «εξαπλάσια βελτίωση» στον χειρισμό του τετρακόπτερου του χρήστη σε σύγκριση με ένα σύστημα EEG. Αυτή η ψηφιακή ακρίβεια μπορεί σύντομα να επεκταθεί πολύ περισσότερο από το τιμόνι με ελικόπτερο—θα μπορούσε να επιτρέψει μεγαλύτερη συνδεσιμότητα μεταξύ του χρήστη BCI και των φίλων και αγαπημένων του προσώπων.
«Οι άνθρωποι τείνουν να επικεντρώνονται στην αποκατάσταση των λειτουργιών που είναι βασικές ανάγκες – φαγητό, ντύσιμο, κινητικότητα – και όλα αυτά είναι σημαντικά», εξήγησε ο Jaimie Henderson, καθηγητής νευροχειρουργικής στο Stanford και συν-συγγραφέας της μελέτης. «Αλλά πολλές φορές, άλλες εξίσου σημαντικές πτυχές της ζωής γίνονται σύντομες, όπως η αναψυχή ή η σύνδεση με συνομηλίκους. Οι άνθρωποι θέλουν να παίζουν παιχνίδια και να αλληλεπιδρούν με τους φίλους τους».
Ο Henderson είπε ότι υπάρχουν επίσης πρακτικές συνέπειες για τις βελτιώσεις BCI που παρουσιάστηκαν στις δοκιμές τετρακόπτερου – η ικανότητα ελέγχου πολλαπλών εικονικών δακτύλων επιτρέπει “σχήματα ελέγχου πολλαπλών παραγόντων για όλα τα είδη”, συμπεριλαμβανομένης της χρήσης λογισμικού CAD και της σύνθεσης μουσικής.
Κερδίστε τις διακοπές με τους οδηγούς δώρων της PopSci
VIA: Πηγή Άρθρου
Greek Live Channels Όλα τα Ελληνικά κανάλια: Βρίσκεστε μακριά από το σπίτι ή δεν έχετε πρόσβαση σε τηλεόραση; Το IPTV σας επιτρέπει να παρακολουθείτε όλα τα Ελληνικά κανάλια και άλλο περιεχόμενο από οποιαδήποτε συσκευή συνδεδεμένη στο διαδίκτυο. Αν θες πρόσβαση σε όλα τα Ελληνικά κανάλια Πατήστε Εδώ
Ακολουθήστε το TechFreak.GR στο Google News για να μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις τεχνολογίας.
