Защо изграждането на интерфейси мозък-компютър е толкова трудно

Съдържание:

Защо изграждането на интерфейси мозък-компютър е толкова трудно
Защо изграждането на интерфейси мозък-компютър е толкова трудно
Anonim

Ключови изводи

  • Ново проучване показва обещаващо използване на компютри за превеждане на мислите на парализиран пациент.
  • Експертите казват, че интерфейсите мозък-компютър са развиваща се област, която е изправена пред много препятствия.
  • Компанията Neuralink на Илон Мъск разработи хирургически роботи за имплантиране на BCI под черепите на прасета и маймуни.
Image
Image

Бъдещето трябваше да бъде изцяло свързано с свързването на компютри с нашия мозък.

Романи като "Neuromancer" ни карат да изглеждаме така, сякаш сме само на години от създаването на функционален интерфейс мозък-компютър (BCI), който ще ни позволи да влезем в споделена виртуална реалност. Но последната фаза на проучване, което превежда опитите за разговор от пациент с увреден говор, парализиран в думи на екрана, показва колко далеч трябва да стигнем, преди да осъществим невронна връзка с компютрите.

"Опитът да накараш компютърната програма да дешифрира предвиденото движение въз основа единствено на сигнали, записани от кората на главния мозък, е все едно ти или аз да се опитваме да съберем смисъла на изречение, в което липсват много важни думи," Едел Фийлд- Fote, директор на изследването на нараняванията на гръбначния мозък в Shepherd Center, каза пред Lifewire в интервю по имейл. „Понякога ще отгатнем правилно липсващите думи въз основа на контекста, а друг път – не.“

Четене на мисли

Последната фаза на дългогодишното проучване, финансирано от Facebook от Университета на Калифорния в Сан Франциско (UCSF), наречено Chang Labs, наскоро обяви напредък в опитите за разчитане на мислите на парализиран пациент.

Проучването, ръководено от неврохирурга Dr. Едуард Чанг включваше имплантиране на електроди в парализиран мъж, който имаше инсулт на мозъчния ствол. С електроден пластир, имплантиран върху областта на мозъка, свързана с контрола на гласовия тракт, мъжът се опита да отговори на въпроси, показани на екрана. Алгоритмите за машинно обучение на изследването успяха да разпознаят 50 думи и да ги преобразуват в изречения в реално време.

"Доколкото ни е известно, това е първата успешна демонстрация на директно декодиране на цели думи от мозъчната дейност на някой, който е парализиран и не може да говори", каза Чанг в съобщение за новини.

Изследователите имат големи надежди, че такова изследване в крайна сметка може да доведе до практически ползи за пациентите.

"Способността да се улавят сигнали от мозъка означава, че информацията може да бъде обработена от компютъра и използвана за управление на устройства", каза Фийлд-Фоте. „Тези устройства могат да се използват от лица, които поради нараняване или здравословно разстройство са загубили връзката между мозъка и мускулите, независимо дали става дума за мускули, които контролират речта, ръцете или краката."

Tesla за вашия мозък?

Компанията Neuralink на Илон Мъск постига напредък в BCI. Изследователите са разработили сложни автоматизирани хирургически роботи за имплантиране на един или повече BCI под черепа на прасета и маймуни, без очевидно неблагоприятно медицинско въздействие.

Мат Луис, изследователски директор в компанията за сигурност NCC Group, каза пред Lifewire в интервю по имейл, че това включва успешно извличане на BCI, за да покаже, че процесът може безопасно да бъде обърнат. Маймуните на Neuralink също са се научили да играят видеоиграта Pong просто чрез мисъл, със значителен ефект и точност.

Способността да се улавят сигнали от мозъка означава, че информацията може да се обработва от компютъра и да се използва за управление на устройства.

Освен подкрепата за хората с увреждания, има нарастващ интерес към използването на BCI за подобряване на дейности като мислене на текст вместо писане, което при правилните условия може да бъде много по-бързо от писането, каза Луис.

"Има и безброй други интересни приложения, като например използването на мисъл във видео игри (вместо да се налага да използвате контролер)," добави той. „И когато двама потребители имат BCI в близост, възможността да симулират форма на телепатия, при която потребителите комуникират помежду си просто чрез мисъл и използване на BCI кодиране и декодиране на тези мисли.“

Chang каза, че изпитването ще бъде разширено, за да включи повече участници, засегнати от тежка парализа и комуникационни дефицити. В момента екипът работи за увеличаване на броя на думите в наличния речник и подобряване на скоростта на речта.

Но ускоряването на BCI върви ръка за ръка с машинното обучение, каза Луис.

„BCI трябва да обучава и учи мозъчната дейност на потребител, за да разбере кои части от мозъка и какви типове активност корелират с конкретни мисли и действия“, добави той. „Потребителите ще трябва да обучат приложение, преди то да отговаря на техните очаквания."

Препоръчано: