Implant jest wszczepiony w korę ruchową, obszar odpowiadający za planowanie i wykonywanie ruchów zamierzonych. Mężczyzna, który od 14 lat jest sparaliżowany od szyi w dół, znów może przelewać swoje myśli na papier. Innowacyjny implant mózgu pozwolił przedstawić jego „wyobrażone” pismo ręczne jako rzeczywisty tekst.
Przełomowy implant mózgu powstał w ramach projektu badawczego BrainGate i jest częścią interfejsu mózg-komputer (BCI, ang. brain-computer interface). Zgodnie z oświadczeniem naukowców odpowiedzialnych za jego powstanie, system wykorzystuje sztuczną inteligencję do odczytywania i interpretowania sygnałów aktywności neuronalnej, jakie są generowane w naszym mózgu podczas ręcznego pisania.
Ale, co ciekawe, mężczyzna biorący udział w badaniach nad implantem, nie jest w stanie pisać. Pacjent, obecnie 65-letni, w 2007 roku w wyniku wypadku doznał urazu rdzenia kręgowego. Od tamtej pory jest sparaliżowany od szyi w dół, a co za tym idzie nie ma władzy w nogach, ani rękach. Jak więc odczytano jego „rękopis”?
Wyobrażone pismo przeniesione na papier
Otóż mężczyzna został poproszony o skoncentrowanie się i wyobrażenie sobie samej czynności pisania oraz o skupienie przy pisaniu każdej z liter. Kiedy badany „pisał w myślach”, elektrody wszczepione w jego korę ruchową – obszar w płacie czołowym odpowiedzialny za planowanie i wykonywanie ruchów zamierzonych – rejestrowały aktywność mózgu.
Informacje o tej aktywności były przekazywane do komputera, a tam były analizowane i interpretowane przez algorytm sztucznej inteligencji. Ten porównywał ruch „wyimaginowanego długopisu” ze swoją bazą danych, zawierającą różne kształty poszczególnych liter alfabetu, cyfr i znaków interpunkcyjnych.
– Nasz nowy system wykorzystuje zarówno bogatą aktywność neuronalną, rejestrowaną przez elektrody wewnątrzkorowe, jak i moc modeli językowych, które, stosowane do odkodowywania liter, mogą szybko i dokładnie odczytywać tekst – mówi główny autor badania dr Frank Willett, specjalista ds. protetyki neuronowej z Uniwersytetu Stanforda.
Wyjątkowo wysoka dokładność
W ramach inicjatywy BrainGate powstało już kilka interfejsów, których głównym celem jest „tłumaczenie” aktywności neuronalnej na tekst. Jednak nowy implant jest pierwszym, który opiera się na obrazie pisma ręcznego i zdolnościach motorycznych, czy też pamięci tych zdolności w przypadku osób z paraliżem. Eksperyment z udziałem 65-latka udowodnił, że ta metoda może być równie niezawodna, a do tego to znacznie szybsza od obecnie stosowanych, opierających się np. na wirtualnych klawiaturach.
W testach mężczyzna był w stanie „pisać” z prędkością 90 znaków na minutę (ok. 18 słów na minutę), co jest porównywalne z przyjętym dla jego grupy wiekowej tempem pisania na smartfonie, które ustalono na 115 znaków na minutę (ok. 23 słów). Co istotne, algorytm odczytywał tekst z blisko 94-procentową dokładnością, a przy włączonej autokorekcie dokładność sięgała niemal 99 proc.
Pomimo obiecujących wyników badań i potencjału nowej technologii, naukowcy podkreślają, że interfejs jest w początkowej fazie prac badawczych i jak dotąd został przetestowany jedynie na jednym użytkowniku. Aby implant trafił do użytku komercyjnego, musi przejść szereg badań, testów i udoskonaleń.
Więcej na Focus.pl
