W przyszłości niektórzy badacze mają nadzieję, że ludzie, którzy stracą kończyny, będą mogli sterować protezami robotów za pomocą specjalnych szybkich interfejsów w komputerze mózgowym - tak jak bez wysiłku zrobił to Luke Skywalker w serii Star Wars.
W związku z tym, że sygnały mózgowe są niejednoznaczne i trudne do bezpośredniego zdekodowania, istniejące interfejsy komputerów mózgowych sterujących kończynami robotów nie radzą sobie z przydzielonymi zadaniami i często są zbyt powolne, a ruchy wykonywane pod ich kontrolą wyglądają po prostu niezręcznie.
Ale to wszystko może się wkrótce zmienić. W zeszłym tygodniu zespół lekarzy i neuronaukowców opublikował w czasopiśmie Nature Medicine artykuł na temat interfejsu komputerowego mózgu, który wykorzystuje sieć neuronową do dekodowania sygnałów mózgowych i precyzyjnego sterowania ruchami ramienia robota.
Dekoder dla mózgu
Na eksperyment badacze uzyskali zgodę 27-letniej pacjentki cierpiącej na porażenie czterokończynowe (paraliż obu rąk i nóg, zwykle spowodowany urazem rdzenia kręgowego w okolicy kręgów szyjnych). Do jego mózgu wszczepiono zestaw mikroelektrod, a dane pobrane z elektrod wprowadzono do różnych sieci neuronowych, które są systemami sztucznej inteligencji. Sztuczna inteligencja jest generalnie słabo zaprojektowana do przetwarzania sygnałów mózgowych, ale udaje jej się znajdować wzorce w dużych zbiorach informacji.
Po intensywnym treningu trwającym prawie dwa i pół roku, sieci neuronowe uzyskały całkiem dobre wyobrażenie o tym, które sygnały mózgowe są powiązane z określonymi poleceniami mięśni i jak przekazywać sygnały mentalne do kończyny robota.
Sieć neuronowa nie tylko umożliwiła pacjentowi poruszanie ramieniem robota z większą precyzją i mniejszym opóźnieniem niż istniejące systemy, ale działała jeszcze lepiej, gdy naukowcy pozwolili jej na szkolenie. Oznacza to, że sieć neuronowa była w stanie dowiedzieć się, które sygnały mózgowe odpowiadały określonemu ruchowi, a które ruchy rąk są bardziej skuteczne w przypadku określonego zadania, bez żadnych podpowiedzi ze strony naukowców.
Film promocyjny:
Dzięki sieci neuronowej ochotnik biorący udział w eksperymencie był w stanie podnieść i manipulować trzema małymi przedmiotami za pomocą robota-ramienia - jest to umiejętność uważana za oczywistą u zdrowej osoby, ale często niedostępna dla tych, którzy polegają na protezach, aby dostosować się do codziennego życia.
Latawiec Serg