Παράλυτος άνδρας έμαθε να κινεί ρομποτικό χέρι με τη δύναμη της σκέψης του

Date:

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

Share post:

Subscribe

Popular

More like this
Related

Γυμναστική: Ξεκινάμε με ενθουσιασμό και μετά εγκαταλείπουμε – Ίσως να μην είναι μόνο θέμα πειθαρχίας

Η συνέπεια στη γυμναστική επιτυγχάνεται με μικρούς, ρεαλιστικούς στόχους και δραστηριότητες που μας ευχαριστούν. Αν και γνωρίζουμε ότι η γυμναστική ωφελεί την υγεία και βελτιώνει τη διάθεση, η διατήρηση μιας σταθερής ρουτίνας άσκησης δεν είναι πάντα εύκολη υπόθεση. Πολλοί ξεκινούν με ενθουσιασμό, αλλά εγκαταλείπουν λίγες εβδομάδες αργότερα. Γιατί συμβαίνει αυτό και πώς μπορούμε να διατηρήσουμε το

ECDC: Ευρωπαϊκή πλατφόρμα για την ανίχνευση απειλών κατά της δημόσιας υγείας – Συμμετέχει και η Ελλάδα

Εννέα χώρες της Ευρώπης, μεταξύ των οποίων και η Ελλάδα, συμμετέχουν στην πρώτη πιλοτική φάση. Ένα σημαντικό βήμα για την ενίσχυση της ευρωπαϊκής επιδημιολογικής επιτήρησης πραγματοποιείται με την ανάπτυξη της Epi+, μιας νέας ψηφιακής πλατφόρμας που αποσκοπεί στην έγκαιρη αναγνώριση, αξιολόγηση και αντιμετώπιση αναδυόμενων απειλών για τη δημόσια υγεία. Η πλατφόρμα αναπτύχθηκε από το Ευρωπαϊκό Κέντρο

Καρκίνος του προστάτη: Ποιοι παράγοντες αυξάνουν τον κίνδυνο, σύμφωνα με τον ΕΟΔΥ

Ο Νοέμβριος έχει καθιερωθεί διεθνώς ως ο μήνας ευαισθητοποίησης για την ανδρική υγεία (Movember). Ο καρκίνος του προστάτη είναι η συχνότερη κακοήθης νόσος στους άνδρες, αλλά έχει εξαιρετική πρόγνωση όταν διαγιγνώσκεται νωρίς. Αρκεί να υποβάλλονται οι άνδρες σε μέτρηση του ειδικού προστατικού αντιγόνου (PSA) στο αίμα. Σύμφωνα με τα πιο πρόσφατα στοιχεία του Παγκόσμιου Παρατηρητηρίου

12 προειδοποιητικά σημάδια που πρέπει να σας οδηγήσουν στον ΩΡΛ

Ποια συμπτώματα δεν πρέπει να υποτιμώνται, καθώς ενδέχεται να αποτελούν ενδείξεις σοβαρότερων παθήσεων. Τα προβλήματα στα αυτιά, τη μύτη και τον λαιμό είναι ιδιαίτερα συχνά και τις περισσότερες φορές οφείλονται σε απλές λοιμώξεις ή παροδικές διαταραχές. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένα συμπτώματα που δεν πρέπει να υποτιμώνται, καθώς ενδέχεται να αποτελούν ενδείξεις σοβαρότερων παθήσεων, ακόμη και κακοήθειας.

Ιλαρά: Η σοβαρή επιπλοκή που μπορεί να αποδυναμώσει το ανοσοποιητικό για χρόνια

Η ιλαρά δεν είναι μια αθώα παιδική ασθένεια, ούτε επηρεάζει μόνο το αναπνευστικό σύστημα. Η ιλαρά είναι μια από τις πιο μεταδοτικές ιογενείς λοιμώξεις. Ο ιός μεταδίδεται με την άμεση επαφή και μέσω του αέρα. Τα πιο χαρακτηριστικά συμπτώματα της νόσου είναι ο υψηλός πυρετός και τα δερματικά εξανθήματα. Αυτό όμως που δεν γνωρίζουν πολλοί είναι

Είστε πάνω από 60 και κάνετε ασκήσεις με βάρη; Η αλλαγή στην τεχνική που χαρίζει δύναμη και ανεξαρτησία

FITNESS Νέα επιστημονικά δεδομένα αναδεικνύουν τα οφέλη της ταχύτερης εκτέλεσης ασκήσεων με βάρη για τη βελτίωση της δύναμης και της κινητικότητας μετά τα 60 Όταν σκεφτόμαστε την άσκηση με βάρη σε μεγαλύτερη ηλικία, συνήθως φανταζόμαστε αργές, προσεκτικές και απόλυτα ελεγχόμενες κινήσεις. Αυτή είναι και η συμβουλή που δίνεται συχνά στους 60άρηδες: Να αποφεύγουν τις απότομες

Γαστρεντερίτιδα στην Ελασσόνα: Μυστήριο πώς μολύνθηκαν εκατοντάδες άνθρωποι – Τι αναφέρει ο ΕΟΔΥ

Δύο ασθενείς εισήχθησαν για νοσηλεία στο Γενικό Νοσοκομείο Λάρισας. Εκατοντάδες άλλοι χρειάσθηκαν βραχεία νοσηλεία. Μυστήριο εξακολουθεί να καλύπτει την έξαρση που παρουσίασε η γαστρεντερίτιδα στην Ελασσόνα. Παρότι έχουν περάσει πέντε μέρες, δεν έχει ακόμα βρεθεί η πηγή της νόσησης εκατοντάδων ανθρώπων, οι οποίοι απευθύνθηκαν στους γιατρούς με έντονα συμπτώματα. Σύμφωνα με πληροφορίες του iatropedia.gr, η

Αλλεργία στα οστρακοειδή: Πώς να αναγνωρίσετε τα σημάδια εγκαίρως – Τα καθημερινά μέτρα προστασίας

Από τα πρώτα ύποπτα συμπτώματα μέχρι την αναφυλαξία. Όσα πρέπει να γνωρίζετε για τη διάγνωση, την αντιμετώπιση και την ασφαλή αποφυγή. Η αλλεργία στα οστρακοειδή αποτελεί μία από τις συχνότερες τροφικές αλλεργίες στους ενήλικες. Επηρεάζει περίπου το 7% του ενήλικου πληθυσμού και λίγο περισσότερο από το 1% των παιδιών. Τα οστρακοειδή διακρίνονται σε δύο βασικές

Long COVID: Οι 3 στους 4 πάσχοντες έχουν ακόμα συμπτώματα 3 χρόνια αργότερα

Τι έδειξε μελέτη σε περισσότερους από 1.000 εθελοντές με επίμονα συμπτώματα μετά την COVID-19. Πιο επίμονη απ’ ό,τι πίστευαν έως τώρα οι ειδικοί αποδεικνύεται η long COVID, η οποία εκδηλώνεται μετά την αρχική λοίμωξη από τον κορωνοϊό SARS-CoV2 και πλήττει την ποιότητα ζωής και την καθημερινότητα των πασχόντων. Νέα μελέτη αποκαλύπτει ότι στα τρία χρόνια

Καρκίνος του μαστού: Η έγκαιρη διάγνωση και η εξατομικευμένη θεραπεία αλλάζουν την πορεία της νόσου

Ο καρκίνος του μαστού αποτελεί έναν από τους συχνότερους καρκίνους στις γυναίκες. Την ίδια στιγμή, όμως, είναι και μία από τις περισσότερο μελετημένες μορφές καρκίνου, γεγονός που έχει οδηγήσει τα τελευταία χρόνια σε σημαντική εξέλιξη των θεραπευτικών επιλογών. Η έγκαιρη διάγνωση, η ακριβής ταυτοποίηση του όγκου και η εξατομικευμένη θεραπευτική προσέγγιση έχουν αλλάξει ουσιαστικά την

Φροντιστής ασθενούς με καρκίνο: 5 τρόποι να προστατευτείτε από κατάθλιψη και burnout

Πολλοί φροντιστές εμφανίζουν «κόπωση συμπόνιας» (compassion fatigue) ή έντονο «βάρος φροντιστή» (caregiver burden), ενώ σύμφωνα με τους ειδικούς, πρέπει να κατανοήσουν πως η δική τους ευημερία, τα συναισθήματα και οι ανάγκες τους αξίζουν προσοχή και σεβασμό Στις Ηνωμένες Πολιτείες, υπολογίζεται ότι 6 εκατομμύρια άνθρωποι φροντίζουν κάποιον οικείο τους που πάσχει από καρκίνο. Οι φροντιστές αυτοί