211service.com
For at hjerne-datamaskingrensesnitt skal være nyttige, må de være trådløse
Justin Saglio
I flere tiår har hjerne-datamaskin-grensesnitt blitt forestilt som en måte for folk som er lammet eller de som har mistet armene til å kunne gjøre hverdagslige oppgaver som å børste håret eller klikke på en fjernkontroll på TV-en – bare ved å tenke på det.
Slike robotenheter eksisterer i dag - så langt har en håndfull pasienter i forskningslaboratorier rundt om i verden prøvd dem, noe som gir dem et begrenset bevegelsesområde. Men forskere er fortsatt år unna å gjøre disse enhetene praktiske for bruk i folks hjem, sier Andrew Schwartz, en fremtredende professor i nevrobiologi ved University of Pittsburgh.
Snakker kl MIT Technology Review Den årlige EmTech MIT-konferansen i Cambridge, Massachusetts, tirsdag, sa Schwartz at disse grensesnittene vil trenge en rekke modifikasjoner for at det skal skje. Han sa at han jobber med en slik modell med Draper Laboratory, basert i Cambridge, men at han ikke har vært i stand til å få finansiering for å flytte prosjektet videre.
Dette er veldig i utkanten av vitenskapen, sa Schwartz, en tidlig pioner innen disse grensesnittene.
Dagens hjerne-datamaskin-grensesnitt involverer elektroder eller brikker som er plassert i eller på hjernen og kommuniserer med en ekstern datamaskin. Disse elektrodene samler hjernesignaler og sender dem deretter til datamaskinen, hvor spesiell programvare analyserer dem og oversetter dem til kommandoer. Disse kommandoene videresendes til en maskin, som en robotarm, som utfører ønsket handling.
De innebygde brikkene, som er omtrent på størrelse med en ert, festes til såkalte pidestaller som sitter på toppen av pasientens hode og kobles til en datamaskin via en kabel. Robotlemmet festes også til datamaskinen. Dette klønete oppsettet betyr at pasienter ennå ikke kan bruke disse grensesnittene i hjemmene sine.
For å komme dit, sa Schwartz, må forskere dimensjonere datamaskinen slik at den er bærbar, bygge en robotarm som kan festes til en rullestol, og gjøre hele grensesnittet trådløst slik at de tunge sokkelene kan fjernes fra hodet til en person.
Schwartz sa at han håper lammede pasienter en dag vil være i stand til å bruke disse grensesnittene til å kontrollere alle slags objekter utover bare en robotarm.
Bare forestill deg at noen bruker telemetri går inn i et smart hjem og kan betjene alle disse enhetene bare ved å tenke på dem, sa han.
Det store hinderet er at vitenskapen bak teknologien er så kompleks. Grensesnittet er avhengig av å oversette den nevrale koden - det vil si aktivitetsmønsteret til nevroner i hjernen - til spesifikke kommandoer som vil oversettes til bevegelser. Foreløpig er det begrenset hva slags bevegelser folk er i stand til å utføre med disse grensesnittene, fordi forskerne vet lite om alle de forskjellige mønstrene som nevronene skyter i.
For eksempel har Schwartz og teamet hans vært i stand til å få aper, så vel som noen få menneskelige deltakere, til å gripe gjenstander ved hjelp av et hjerne-datamaskin-grensesnitt og en robotarm. Men å bruke kraft på objekter, for eksempel ved å skyve eller dra, er mer komplisert og krever et annet sett med nevrale koder som dataalgoritmene trenger å lære.
Vi har ennå ikke en god forståelse av hvordan bevegelse og kraft blandes sammen for å tillate oss å samhandle med objekter, sa Schwartz. Forskere må studere hjernen mer for å finne ut hvordan disse signalene ser ut.