Basit bir video oyununa benziyor, ancak yenilikçi yeni sistem bir gün felçli insanların hayatlarına fiziksel kontrolü geri getirebilir.
Stanford ve Brown Üniversitesi’nden beyin cerrahları, felçli bir araştırma katılımcısının beynine mikroelektrotlar yerleştirdiler ve elektrik sinyali iletimini sağlamak için onu bir bilgisayara bağladılar. Test deneği, mikroelektrotlar aracılığıyla, yalnızca düşüncelerini kullanarak sanal bir drone’u video oyunu benzeri engelli parkurda uçurmayı başardı. Başarı, 20 Ocak’ta ayrıntılarıyla anlatıldığı gibi çalışmak dergide yayınlandı Doğa TıbbıFelçli kişilerin daha önce erişemedikleri faaliyetlerden keyif almalarını ve belki bir gün özerk hareketlerini yeniden kazanmalarını sağlamak için önemli çıkarımlara sahiptir.
“Üç bilgisayarın sürekli kontrolüne olanak tanıyan, yüksek performanslı, parmak tabanlı bir beyin-bilgisayar arayüzü sistemi geliştirdik. [virtual] Araştırmacılar, çalışmada, başparmağın iki boyutta kontrol edilebildiği bağımsız parmak gruplarının toplamda dört serbestlik derecesi sağladığını yazdı. Her ne kadar bilim insanları felçli insanlara yardım etmek için on yılı aşkın bir süredir beyin-bilgisayar teknolojisini kullansa da, bir araştırmaya göre bu teknoloji, parmak hareketleri gibi karmaşık hareketlerin kopyalanmasında tarihsel olarak zorluklarla karşı karşıya kalmıştır. Doğa ifade.
Araştırmanın katılımcısı, vücudun büyük bir kısmını etkileyen aşırı bir felç türü olan tetraplejiye neden olan omurilik yaralanması geçiren 69 yaşında sağ elini kullanan bir erkektir. Yeni makalede detaylandırıldığı gibi, beynin el hareketini kontrol eden kısmı olan sol precentral girusa mikroelektrotlar implante edildi. Beyin cerrahları katılımcıdan sanal bir elin hareketlerini izlemesini istedi ve ardından belirli parmak hareketleriyle ilişkili elektriksel beyin aktivitesini belirlemek için yapay zekayı kullandı.
Bu ilişkilendirme, katılımcı kendi parmaklarını hareket ettiremese bile yapay zeka sisteminin istenen parmak hareketlerini tahmin etmesine olanak tanıdı. Beyin-bilgisayar arayüzü böylece düşüncelerini kullanarak sanal bir elin hareketlerini kontrol etmesini sağladı. Sanal el, bazen aynı anda dikey ve yatay olarak hareket edebildiği üç bölüme ayrılmıştı: başparmak, işaret parmağı ve orta parmak, yüzük ve serçe parmak.
Araştırmayı yöneten ve aynı zamanda Michigan Üniversitesi’nde (UM) yardımcı doçent olan Stanford Üniversitesi’nden Matthew Willsey, Ann Arbor, “Bu, daha önce parmak hareketlerine dayalı olan herhangi bir şeyden daha yüksek düzeyde bir işlevselliktir” dedi. ifade. Pratik yaparak katılımcı, felçli olmayan insanların video oyunları oynamak için oyun kumandalarını kullanmalarına benzer şekilde, simüle edilmiş bir engelli parkurda sanal bir drone’un hareketini ve hızını kontrol etmek için bu beyin-bilgisayar arayüzünü kullanabildi.
Arayüz “motor kortekste oluşturulan sinyalleri alır [in the brain] Bu, katılımcının parmaklarını hareket ettirmeye çalıştığında ve simülasyonda sanal parmakları kontrol etme niyetinin ne olduğunu yorumlamak için yapay bir sinir ağı kullandığında ortaya çıkıyor,” diye ekledi Willsey. “Sonra sanal bir quadcopteri kontrol etmek için bir sinyal gönderiyoruz [drone].”
Araştırmaya katılan Stanford Üniversitesi’nden Donald T. Avansino, “Araştırma katılımcısının uçma tutkusu olduğundan, quadcopter simülasyonu keyfi bir seçim değildi” dedi. “Platform, katılımcının uçuş arzusunu da yerine getirirken aynı zamanda birden fazla parmağın kontrolünü de sergiledi.”
Katılımcının beynindeki mikroelektrotlar fiziksel olarak bir bilgisayara bağlanmıştır. Elektroensefalografi (EEG, ameliyata gerek kalmadan elektriksel beyin aktivitesini ölçen ağrısız bir teknik) dahil olmak üzere daha az invaziv yaklaşımlar, daha önce felçli hastaların video oyunları oynamasına olanak tanıyordu. Ancak UM açıklamasına göre araştırmacılar, nöronlara daha yakın çalışarak ince motor kontrolünün daha iyi sağlandığını öne sürüyor. Aslında, çalışmada beyin-bilgisayar arayüzünün katılımcının drone’u diğerlerine göre altı kat daha doğru bir şekilde kontrol etmesini sağladığını belirtmişlerdir. benzer bir önceki çalışma EEG’yi kullandı.
Video oyunu oynama yeteneği, felçli hastaların sosyalleşmesine ve boş zaman aktivitelerine katılmasına olanak tanırken, hassas hünerli kontrolün daha da büyük bir potansiyeli var.
Araştırmaya katılan Stanford Üniversitesi’nden Jaimie M. Henderson, “Beyin kontrolüyle birden fazla sanal parmağı hareket ettirebildiğinizde, her türlü şey için çok faktörlü kontrol şemalarına sahip olabilirsiniz” dedi. “Bu, CAD yazılımını çalıştırmaktan müzik bestelemeye kadar her şey anlamına gelebilir.” Başka bir deyişle, bu tür bir teknoloji, hastaların daha önce onlar için imkansız olan daha geniş faaliyetleri ve hatta kariyerleri takip etmelerini sağlayabilir.
Sırasında Yıldız Savaşları‘ karakterleri uzaktan nesneleri kontrol etmek için “güç” kullanıyor, bilim insanları felçli hastaların hayatlarının kontrolünü yeniden kazanmalarına yardımcı olmak için teknolojik gelişmelerden yararlanıyor.
