Systém používá dvě sady implantovaných elektrod, které zaznamenávají mozkovou aktivitu produkovanou přemýšlením o psaní dopisů. Tyto informace jsou poté shromažďovány a zpracovávány v reálném čase počítačem, který tato data převádí na slova na obrazovce.
Shinoy Lab / Erica Woodrum
Lidé byli vždy fascinováni myšlenkou někoho nebo něčeho, co dokáže číst naše mysli – ať už je to telepatie, počítač nebo Santa Claus. Vědci nyní tvrdí, že vyvinuli systém, který kombinuje strojové učení a rozhraní mozek-počítač, nebo BCI, aby četl rukopis, který se vyskytuje v mozku místo na papíře.
Tým vědců pracoval s 65letým ochrnutým od krku dolů pomocí senzorů implantovaných do jeho mozku k detekci nervové aktivity spojené s rukopisem. Stejně jako si dobrovolník představoval psaní dopisů, byla tato aktivita přenesena do algoritmu, který ji v reálném čase převádí do textu zobrazeného na obrazovce.
Podrobnosti o experimentu jsou uloženy v souboru Zpráva v aktuálním čísle časopisu Nature. Spoluautor studie Krišna ŠinuiVýzkumník z Howarda Hughese Medical Institute na Stanfordské univerzitě říká, že tato metoda se zdá být robustnější než podobné studie, které se pokusily Překlad řeči Místo rukopisu.
„V současné době mohou další vyšetřovatelé dosáhnout přibližně 50 slov ze slovníku pomocí metod strojového učení při dekódování řeči,“ Shinui. Řekl ve svém prohlášení. „Použitím rukopisu záznamu ze stovek jednotlivých neuronů můžeme napsat jakýkoli dopis, a tak každé slovo skutečně poskytuje„ otevřený slovník “, který lze použít ve většině životních situací.“
Doufáme, že takový systém může paralyzovaným lidem umožnit psát a Efektivně komunikujte bez použití rukou. Elon Musk podporovaný startup Neuralink Ona je nejlépe známá pro práci na podobné mozkové implantační technice.
„Jen pomysli na to, kolik ze svého dne trávíš u počítače nebo komunikace s někým jiným,“ řekl Shinui. „Obnovení schopnosti lidí, kteří ztratili samostatnost v interakci s počítači a jinými věcmi, je nanejvýš důležité, a právě díky tomu jsou projekty jako tento front a center.“
Systém byl dosud prokázán jako koncept pouze u jednoho pacienta. Navazuje na předchozí práci Shenoyova týmu, kde se účastníci implantovaní neurálními senzory pokoušeli pohyby paží pohybovat kurzorem na obrazovce, aby ukazovaly a klepaly na písmena a hláskovaly slova a věty. Tato metoda umožňovala lidem „psát“ kolem 40 znaků za minutu, zatímco nová metoda rukopisu zaznamenala rychlost až 90 znaků za minutu a je považována za nový záznam pro psaní pomocí BCI.
Vědci poznamenávají, že tato míra je zhruba stejná jako u osob stejného věku jako 65letý účastník, který píše na chytrém telefonu.
Systém zachytil zprávy z mozku ochrnutého účastníka, když si představoval, že je píše.
Willett et al. / Nature 2021 / Howard Hughes Medical Institute
„Komunikace je základem toho, jak ve společnosti fungujeme,“ uvedla Debara Tucci, ředitelka Národního institutu pro hluchotu a jiné komunikační poruchy, jeden z autorů studie. „V dnešním světě internetové komunikace mohou lidé s fyzickým a těžkým postižením řeči čelit významným komunikačním bariérám a možná i izolaci. Doufáme, že tyto výsledky podpoří komerční rozvoj této nové technologie BCI.“
Shenoy by rád viděl rukopis integrovaný do složitějšího systému založeného na BCI, který také umožňuje dekódování řeči, signálu a klikání na rolování jako aktuální rozhraní smartphonu.
„Mít tyto dva nebo tři režimy a přepínat mezi nimi je něco, co děláme přirozeně,“ řekl.
Dále se tým zaměřuje na práci s účastníkem, který není schopen mluvit nebo trpí neurodegenerativní poruchou, jako je ALS, která může ukrást ty, kteří bojují s řečí.
„Přátelský průkopník popkultury. Hodně padá. Sociální média geek. Obecný fanatik do kávy. Televizní nadšenec. Potížista.“
