Innowacyjny implant mózgowy zamienił wyobrażone pismo na prawdziwy tekst. Pierwszy przypadek w historii

Stworzono niezwykły interfejs mózg-komputer

Specjalny implant mózgowy, stworzony przez naukowców z Uniwersytetu Stanforda, pozwolił na zmaterializowanie wyobrażonego pisma ręcznego na rzeczywisty tekst przez mężczyznę sparaliżowanego od 2007 r.

Implant, będący częścią wieloletniego projektu nazwanego BrainGate, to interfejs mózg-komputer (BCI), który wykorzystuje sztuczną inteligencję do interpretowania sygnałów aktywności neuronalnej generowanych podczas pisania ręcznego. 65-letni pacjent nazwany T5 nie pisał jednak, a wyobrażał sobie ten proces, gdyż jego ręka (i pozostałe kończyny) są sparaliżowane od 14 lat.

To przełomowe badania, które zostały opisane w Nature. Za implantem stoi zespół neuronaukowców z Uniwersytetu Stanforda.

Reklama

Niezwykły implant, niezwykły pacjent

Sparaliżowany mężczyzna miał sobie wyobrazić odręczne pisanie. Elektrody wszczepione w jego korę ruchową rejestrowały aktywność neuronalną, a następnie były interpretowane przez algorytmy zainstalowane na zewnętrznym komputerze.

Ten nowy system wykorzystuje zarówno obfitą aktywność neuronalną rejestrowaną przez elektrody wewnątrzkorowe, jak i moc modeli językowych, które po zastosowaniu do neuronalnie zdekodowanych liter mogą generować szybki i dokładny tekst.

Frank Willett, badacz neuroprotetyki z Uniwersytetu Stanforda

Podobne systemy opracowane w ramach BrainGate od kilku lat zajmują się przepisywaniem aktywności neuronalnej na tekst, ale wiele wcześniejszych BCI skupiało się na różnych metaforach mózgowych, aby wskazać, które znaki należy zapisać.

Eksperyment z udziałem T5 pokazał, że system wirtualnego pisma ręcznego może być użyteczny dla osób, które utraciły praktycznie całkowitą zdolność poruszania kończynami. W opisanym badaniu, T5 osiągnął prędkość pisania ok. 90 znaków na minutę z dokładnością szacowaną na 94% (99% dokładności z aktywną autokorektą).

Dowiedzieliśmy się, że mózg zachowuje zdolność do zarządzania drobnymi ruchami przez dekadę po tym, jak ciało straciło zdolność do wykonywania tych ruchów. I nauczyliśmy się, że skomplikowane intencjonalne ruchy ze zmiennymi prędkościami i zakrzywionymi ścieżkami, takie jak pismo ręczne, mogą być interpretowane łatwiej i szybciej przez algorytmy sztucznej inteligencji, których używamy, niż prostsze intencjonalne ruchy, takie jak przesuwanie kursora w linii prostej stała prędkość.

Frank Willett

Pomimo potencjału niezwykłej technologii, naukowcy podkreślają, że jest to na razie tylko koncept, gdyż zadziałał on tylko z jednym uczestnikiem. Konieczne może być przetestowanie innowacyjnego BCI na innych osobach. To jednak dobry zwiastun na przyszłość, potencjalnie umożliwiający kontakt ze sparaliżowanymi osobami.