Key takeaways
- En ny undersøgelse viser løfte i at bruge computere til at oversætte tankerne hos en lammet patient.
- Eksperter siger, at hjerne-computer-grænseflader er et område i udvikling, der står over for mange forhindringer.
- Elon Musks Neuralink-virksomhed har udviklet kirurgiske robotter til at implantere BCI'er under kranierne på grise og aber.
Fremtiden skulle handle om at tilslutte computere til vores hjerne.
Romaner som "Neuromancer" fik det til at virke, som om vi kun var år væk fra at skabe en funktionel hjerne-computer-grænseflade (BCI), der ville lade os komme ind i en delt virtuel virkelighed. Men den seneste fase af en undersøgelse, der omsætter samtaleforsøg fra en talehæmmet, lammet patient til ord på en skærm, viser, hvor langt vi skal gå, før vi får en neural forbindelse med computere.
"At prøve at få computerprogrammet til at dechifrere den tilsigtede bevægelse udelukkende baseret på signaler optaget fra cortex er som om du eller mig forsøger at sammensætte betydningen af en sætning, der mangler mange vigtige ord," Edelle Field- Fote, direktør for forskning i rygmarvsskade ved Shepherd Center, fort alte Lifewire i et e-mailinterview. "Nogle gange vil vi gætte de manglende ord korrekt baseret på konteksten, og andre gange vil vi ikke."
Læsetanker
Den seneste fase af den årelange Facebook-finansierede undersøgelse fra University of California San Francisco (UCSF), kaldet Chang Labs, annoncerede for nylig fremskridt i forsøget på at læse tankerne hos en lammet patient.
Undersøgelsen, drevet af neurokirurg Dr. Edward Chang, involverede implantering af elektroder i en lam mand, der havde et hjernestammeslagtilfælde. Med et elektrodeplaster implanteret over det område af hjernen, der var forbundet med at kontrollere stemmekanalen, forsøgte manden at besvare spørgsmål vist på en skærm. Undersøgelsens maskinlæringsalgoritmer var i stand til at genkende 50 ord og konvertere disse til re altidssætninger.
"Så vidt vi ved, er dette den første vellykkede demonstration af direkte afkodning af fulde ord fra hjerneaktiviteten hos en person, der er lammet og ikke kan tale," sagde Chang i en pressemeddelelse.
Forskere har store forhåbninger om, at en sådan forskning i sidste ende kan udmønte sig i praktiske fordele for patienterne.
"Evnen til at fange signaler fra hjernen betyder, at informationen kan behandles af computeren og bruges til at styre enheder," sagde Field-Fote. "Disse enheder kan bruges af personer, der på grund af skader eller helbredsproblemer har mistet forbindelsen mellem hjernen og musklerne, uanset om det er muskler, der styrer tale, arme eller ben."
A Tesla for Your Brain?
Elon Musks Neuralink-virksomhed har gjort fremskridt inden for BCI'er. Forskere har udviklet sofistikerede automatiserede kirurgiske robotter til at implantere en eller flere BCI under kraniet på, til dato, grise og aber, uden nogen tilsyneladende skadelig medicinsk påvirkning.
Matt Lewis, en forskningsdirektør hos sikkerhedsfirmaet NCC Group, fort alte Lifewire i et e-mailinterview, at dette inkluderer en vellykket udvinding af BCI'er for at vise, at processen sikkert kan vendes. Neuralinks aber har også lært at spille videospillet Pong simpelthen gennem tanke, med betydelig effekt og nøjagtighed.
Evnen til at fange signaler fra hjernen betyder, at informationen kan behandles af computeren og bruges til at styre enheder.
Ud over at støtte dem med handicap, er der stigende interesse for at bruge BCI'er til at forbedre aktiviteter såsom at tænke tekst frem for at skrive, hvilket under de rigtige forhold kan være meget hurtigere end at skrive, sagde Lewis.
"Der er også et utal af andre interessante applikationer, såsom brugen af tanke i videospil (i stedet for at skulle bruge en controller)," tilføjede han. "Og hvor to brugere har BCI i nærheden, evnen til at kunne simulere en form for telepati, hvorved brugere kommunikerer med hinanden ganske enkelt gennem tanke og brug af BCI-kodning og afkodning af disse tanker."
Chang sagde, at forsøget ville blive udvidet til at omfatte flere deltagere, der er ramt af alvorlige lammelser og kommunikationsproblemer. Holdet arbejder i øjeblikket på at øge antallet af ord i det tilgængelige ordforråd og forbedre talehastigheden.
Men accelerationen af BCI går hånd i hånd med maskinlæring, sagde Lewis.
"BCI er nødt til at træne og lære hjerneaktivitet, pr. bruger, for at forstå, hvilke dele af hjernen og hvilke typer aktivitet der korrelerer med specifikke tanker og handlinger," tilføjede han. "Brugerne skal træne en applikation, før den matcher deres forventninger."
