NEURONAUKA

Kako mislima kontrolisati kompjuter

Univerzalni interfejs mozak-kompjuter omogućuje ljudima da igraju videoigre samo svojim mislima.

Inženjeri su stvorili interfejs mozak-kompjuter koji ne zahtijeva kalibraciju za svakog korisnika, utirući put širokoj kliničkoj primjenjivosti.

Zamislite da igrate videoigru poput Super Mario, koristeći samo svoj mozak za izvođenje složenog niza pokreta.

Ovo nije fantazija videoigara, već pravi program koji su inženjeri na Univerzitetu Teksas u Ostinu stvorili u sklopu istraživanja interfejsa mozga i računara kako bi pomogli da poboljšaju život osoba s motoričkim poteškoćama. Što je još važnije, istraživači su ugradili mogućnosti mašinskog učenja sa svojim interfejsom mozak-računar, čineći ga univerzalnim rješenjem.

Tipično, ti uređaji zahtijevaju opsežnu kalibraciju za svakog korisnika - svaki mozak je drugačiji, kako za zdrave tako i za korisnike s invaliditetom - i to je bila velika prepreka uobičajenoj primjeni. To novo rješenje može brzo razumjeti potrebe pojedinog subjekta i samokalibrirati se kroz ponavljanje. To znači da bi više pacijenata moglo koristiti uređaj bez potrebe za podešavanjem pojedincu.

"Kada razmišljamo o tome u kliničkom okruženju, ta tehnologija će to učiniti tako da nam neće trebati specijalizovani tim za proces kalibracije, koji je dug i zamoran", rekao je Satjam Kumar, apsolvent u laboratoriji Žozea Milana, profesora na Odjeljenju za elektrotehniku i računarsko inženjerstvo Čandra na Tehničkom fakultetu Kokrel. "Biće mnogo brže kretati se od pacijenta do pacijenta."

Ispitanici nose kapu prepunu elektroda koja je priključena na računar. Elektrode prikupljaju podatke mjerenjem električnih signala iz mozga, a dekoder interpretira tu informaciju i prevodi je u igru.

Milanov rad na interfejsu mozga i računara pomaže korisnicima da vode i ojačaju svoju neuronsku plastičnost - sposobnost mozga da se mijenja, raste i reorganizuje tokom vremena. Ovi eksperimenti osmišljeni su kako bi poboljšali rad mozga pacijenata i koristili uređaje koji kontrolišu interfejs mozga i računara kako bi pacijentima olakšali život.

U ovom slučaju, akcije su bile dvostruke: igra automobilskih trka i jednostavniji zadatak uravnoteženja lijeve i desne strane digitalne trake. Stručnjak je obučen za razvoj "dekodera" za jednostavniji zadatak koji omogućuje interfejsu da prevede moždane talase u naredbe. Dekoder služi kao baza za ostale korisnike i ključ je za izbjegavanje dugog postupka kalibracije.

Dekoder je radio dovoljno dobro da su ispitanici istovremeno trenirali za jednostavniju igru i složeniju igru automobilskih trka, što je zahtijevalo razmišljanje nekoliko koraka unaprijed kako bi napravili zaokrete.

Istraživači su taj rad nazvali temeljnim, jer postavlja osnove za daljnje inovacije povezivanja mozga i računara. U ovom projektu učestvovalo je 18 ispitanika bez motoričkih oštećenja. Na kraju, testiraće osobe s motoričkim oštećenjima kako bi interfejs primijenili na veće grupe u kliničkim uslovima.

"S jedne strane, želimo prevesti BCI u kliničko područje kako bismo pomogli osobama s invaliditetom; s druge strane, moramo poboljšati našu tehnologiju kako bismo je olakšali za upotrebu, čime bi uticaj na osobe s invaliditetom bio jači", rekao je Milan.

Uz prevođenje istraživanja, Milan i njegov tim nastavljaju da rade na invalidskim kolicima koja korisnici mogu voziti s interfejsom mozak-kompjuter. Istraživači su pokazali još jednu potencijalnu upotrebu tehnologije, kontrolišući dva robota za rehabilitaciju. To nije bio dio novog rada, već znak kuda bi ova tehnologija mogla ići u budućnosti. Nekoliko se ljudi dobrovoljno prijavilo i uspjelo da upravlja robotima kojima upravlja mozak u roku od nekoliko minuta.

"Poenta te tehnologije je da se pomogne ljudima, u svakodnevnom životu", rekao je Milan. "Nastavićemo tim putem gdje god nas odvede u potrazi za pomaganjem ljudima."

Preveo i priredio: S. Đurđić