Αισθητήρες στον εγκέφαλό του καταγράφουν αδιάκοπα την ηλεκτρική δραστηριότητα που αλλάζει με κάθε σκέψη.
Ένας άνδρας που πάσχει από τετραπληγία, κατορθώνει πια να πιάνει μόνος τα αντικείμενα γύρω του, χάρη σε αισθητήρες τεχνητής νοημοσύνης που τοποθετήθηκαν στην επιφάνεια του εγκεφάλου του και τις οδηγίες που δίνει με τη δύναμη της σκέψης του σε ένα ρομποτικό χέρι.
Οι αισθητήρες περιέχονται σε μία συσκευή που είναι συνδεδεμένη με τον ηλεκτρονικό υπολογιστή (διεπαφή εγκεφάλου-υπολογιστή ή BCI) του ρομποτικού χεριού. Με τη βοήθειά του ο άνδρας κατορθώνει να πιάνει, να μετακινεί και να πετά αντικείμενα σκεπτόμενος απλώς τον εαυτό του να εκτελεί αυτές τις κινήσεις.
Το πιο σημαντικό, δε, είναι ότι η διεπαφή λειτούργησε 7 μήνες χωρίς να χρειασθεί προσαρμογή. Έως πρότινος, οι ανάλογες συσκευές δούλευαν μόνο για 1-2 μέρες, ανακοίνωσαν οι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο (UCSF).
Η διεπαφή βασίζεται σε ένα μοντέλο τεχνητής νοημοσύνης που προσαρμόζεται στην παραμικρή αλλαγή της ηλεκτρικής δραστηριότητας του εγκεφάλου. Οι αλλαγές αυτές συμβαίνουν όταν κάνουμε μία κίνηση. Ή, εν προκειμένω, όταν σκέφτεται κάποιος ότι κάνει μία κίνηση με το χέρι του. Καθώς επαναλαμβάνονται οι σκέψεις, το μοντέλο «μαθαίνει» να προσαρμόζεται με ολοένα πιο λεπτομερή τρόπο.
«Ο συνδυασμός της μάθησης μεταξύ ανθρώπων και τεχνητής νοημοσύνης αποτελεί την επόμενη φάση για τις διεπαφές εγκεφάλου-ηλεκτρονικού υπολογιστή», δήλωσε ο επιβλέπων ερευνητής Dr. Karunesh Ganguly, καθηγητής Νευρολογίας στο UCSF. «Είναι αυτό που χρειαζόμαστε για να επιτύχουμε εξελιγμένες, ρεαλιστικές λειτουργίες».
Καταστροφικό εγκεφαλικό
Η όλη έρευνα δημοσιεύεται στην ιατρική επιθεώρηση Cell. Όπως λένε οι ερευνητές, το κλειδί στο επίτευγμά τους ήταν πως ανακάλυψαν με ποιον τρόπο αλλάζει η δραστηριότητα του εγκεφάλου όταν κάποιος κάνει επαναλαμβανόμενες κινήσεις.
Μόλις προγραμμάτισαν την τεχνητή νοημοσύνη να λαμβάνει υπ’ όψιν αυτές τις αλλαγές, έγινε λειτουργική για πολλούς συνεχόμενους μήνες.
Η όλη έρευνα έγινε σε έναν ασθενή ο οποίος παρέλυσε πριν από χρόνια, μετά από ένα βαρύ εγκεφαλικό. Ο ασθενής δεν μπορεί να μιλήσει ούτε να κινηθεί.
Λεπτομερείς απεικονίσεις του εγκεφάλου του έδειξαν πως, μολονότι δεν μπορούσε να κινηθεί, η δραστηριότητα του εγκεφάλου του άλλαζε όταν σκεπτόταν μία κίνηση. Οι ερευνητές τοποθέτησαν την διεπαφή και άρχισαν να καταγράφουν την εγκεφαλική δραστηριότητά του.
Για να αποτυπώσουν και την παραμικρή αλλαγή σε αυτήν, του ζητούσαν να φαντάζεται ότι κινεί διαφορετικά τμήματα του σώματός του. Του ζητούσαν επίσης να κάνει επαναλαμβανόμενες σκέψεις ότι κινεί το χέρι, το πόδι ή το κεφάλι του.
Από την εικονική πραγματικότητα στην αληθινή ζωή
Οι αισθητήρες κατέγραφαν αδιάκοπα αυτές τις αλλαγές για να «εκπαιδευτεί» κατάλληλα ο ηλεκτρονικός υπολογιστής. Ύστερα αυτός συνδέθηκε με ένα εικονικό χέρι, για να κάνει ο ασθενής πρακτική εξάσκηση για την ακρίβεια των σκέψεών του.
Μετά από πολλή προσπάθεια, κατόρθωσε να κάνει το εικονικό χέρι να κινείται όπως ήθελε. Στο τέλος, οι ερευνητές συνέδεσαν την διεπαφή με ένα αληθινό ρομποτικό χέρι, το οποίο εύκολα έμαθε να «χειρίζεται» ο ασθενής τους.
Η ακρίβεια των κινήσεών του είναι τέτοια, ώστε ο ασθενής κατόρθωσε να ανοίξει ένα ντουλάπι και να βγάλει ένα ποτήρι. Όλ’ αυτά, χωρίς ο ίδιος να κινηθεί καθόλου!
Οι επιστήμονες συνεχίζουν την έρευνά τους για να γίνουν ακόμα πιο λεπτομερείς οι κινήσεις του ρομποτικού χεριού. Για τους ασθενείς με παράλυση, η ικανότητα να τρέφονται μόνοι τους ή να πίνουν νερό χωρίς βοήθεια, μπορεί να αλλάξει τη ζωή τους. O Dr. Ganguly πιστεύει ότι είναι επίσης απολύτως εφικτή, καθώς έγινε το πρώτο, κρίσιμο βήμα προς την πραγματοποίησή της.
Φωτογραφία: iStock
