Jest sparaliżowany, ale porusza robotycznym ramieniem za pomocą myśli. To dzieje się naprawdę
Naukowcy z San Francisco umożliwili sparaliżowanemu mężczyźnie kontrolowanie robotycznego ramienia za pomocą interfejsu mózg-komputer. Zaawansowany system potrzebuje jedynie wyobraźni mężczyzny, bo podać mu szklankę wody.
Naukowcy z Kalifornijskiego Uniwersytetu w San Francisco (UCSF) zaprezentowali efekty swoich prac nad interfejsem mózg-komputer, dzięki któremu sparaliżowany mężczyzna jest w stanie częściowo i przez jakiś czas być niezależny od swoich opiekunów.
Jak wyjaśniają badacze, dzięki bezpośredniemu kontaktowi czipu z mózgiem, 40-latek może bez użycia słów komunikować się z urządzeniem - polecenia robotycznemu ramieniu "wydaje wyobraźnia".
Czip w mózgu, robotyczne ramię i wyobraźnia. Tyle wystarczy, by sparaliżowana osoba mogła sama podnieść szklankę wody
Pacjentem, a zarazem uczestnikiem eksperymentu naukowców z UCSF jest 40-letni mężczyzna, który w wyniku udaru doznał paraliżu czterokończynowego. Choć jest on w stanie w bardzo ograniczonym zakresie poruszać swoimi kończynami, to są to ruchy niekontrolowane, przez co wymaga on całodobowej opieki. Ponadto mężczyzna nie mówi, co utrudnia komunikację z nim, lecz posiada on pełną świadomość tego, co się wokół niego dzieje, a także wspomnienia sprzed udaru.
Karunesh Ganguly, lekarz i profesor neurologii oraz doktorant neurologii Nikhilesh Natraj, umieścili na powierzchni mózgu mężczyzny interfejs mózg-maszyna. Poprzez dziesiątki mikroskopijnych czujników, komputer wykrywa impulsy elektryczne w mózgu, a następnie "tłumaczy" je na konkretne ruchy robotycznego ramienia przymocowane do wózka inwalidzkiego mężczyzny.
Aby sprawdzić, czy wzorce działania mózgu zmieniały się w czasie - po wypadku, względem zdrowych osób, prof. Ganguly poprosił mężczyznę, aby wyobraził sobie on poruszanie różnymi częściami ciała, takimi jak dłonie, stopy lub głowa. Choć w rzeczywistości pacjent nie mógł się poruszać, jego mózg nadal mógł wytwarzać sygnały dla ruchu, gdy wyobrażał sobie, że go wykonuje. Czip umieszczony w mózgu mężczyzny zarejestrował sygnały odpowiadające "poleceniom" wykonania ruchu.
Badacze przez dwa tygodnie rejestrowali różnorakie sygnały w mózgu, odpowiadające ruchom poszczególnych kończyn - od poruszenia stopą, po zgięcie prawego kciuka. Dane zebrane z tych sesji posłużyły do treningu sztucznej inteligencji, która steruje robotycznym ramieniem.
Gdy mężczyzna zaczął ćwiczyć z prawdziwym ramieniem robota, wystarczyło kilka sesji treningowych, aby wyobrażenia ruchów stały się rzeczywistością
Pacjent siłą wyobraźni sprawił, że robotyczne ramię podnosiło klocki, obracało je i przenosiło w nowe miejsca. Z całkowicie niesprawnej osoby, za sprawą maszyny, 40-latek jest sam w stanie otworzyć szafkę, wyjąć kubek i postawić go pod dystrybutorem wody. W sumie spędził on około siedmiu miesięcy na codziennym korzystaniu z robota.
Pierwszy - ale nie ostatni
Ramię robota otrzymało certyfikację FDA - amerykańskiej agencji ds. żywności i leków, ale jest dość nieporęczne. Prof. Ganguly ma nadzieję, że w ciągu najbliższych kilku lat technologia pozwoli na zamontowanie ramienia robota o wygodniejszych rozmiarach, a także stworzenie kolejnych egzemplarzy urządzenia dla innych sparaliżowanych osób.
Jestem przekonany, że nauczyliśmy się już, jak zbudować system i że możemy sprawić, by [interfejs mózg-komputer] sprawnie działał.
W 2023 roku uczeni z tej samej amerykańskiej uczelni opracowali interfejs mózg-komputer, dzięki któremu sparaliżowana kobieta odzyskała zdolność mowy. W projekcie wzięła udział także firma tworząca modele postaci w The Last of Us, dzięki czemu kobiecie udało się przywrócić także mimikę twarzy oraz głos.
Więcej na temat interfejsu mózg-komputer:
