Действията на компютърно-мозъчен интерфейс с мисъл

Видео: Управление на хеликоптер е станало възможно само с мисъл

Изследователи от Университета на Вашингтон са показали, че с помощта на техника, наречена компютър-мозъчната интерфейс, мозък се държи по същия начин като при извършване на прости операции моторни, като топката се удари, отпечатате или инсулт ръцете му.

Умения за контрол на протезни крайници може да се превърне във втора природа за парализирани.

"В тези проблеми водят до подобряване на постоянна практика", каза професор по компютърни науки Раджеш Рао (Раджеш Рао). "В началото тя изисква голямо усилие на мозъка познавателни способности, но с практика и повишаване на уменията нужда в своята напрежение става по-малко."

Рао и колегата му Джефри Kyumann (Джефри Ojemann), професор по невробиология хирургия, заедно с докторанта Еремия Уондър (Еремия Wander) 10 юни публикува резултатите от своята работа в списание "Бюлетин на Националната академия на науките» (Бюлетин на Националната академия на науките).

В това проучване, седем души с тежка форма на епилепсия са били хоспитализирани за процедури за наблюдение, чиято цел е била да се установи източникът на припадъци. За да направите това, лекарите трябваше да пробия черепа и поставете лист миниатюрни електроди директно на повърхността на мозъка. Входящи сигнали към електродите записват и изследвани.

Пациентите са били помолени да се премести курсора на мишката върху екрана на компютъра, а се използват само своите мисли. Електроди уловени генерирани докато сигнали ги изпрати към усилвателя, тогава лаптоп за анализ. За четиридесет милисекунди, компютърът изчислява намерения на пациента, кодирани в мозъка сигнал и актуализира позицията на курсора на екрана.

Лекарите са установили, че когато такава значителна част от проблема на мозъчната дейност е съсредоточена в главния мозък, районът отговорен за придобиване на нови знания и умения. След само на десет минути от челен мозъчната активност намалява, а сигналите са се превърнали в едни и същи, които се наблюдават по време на автоматичното изпълнение на обичайните действия.

"Сега имаме маркер на мозъка, което показва, че пациентът е научил на задачата", обяснява Kyumann. "Веднага след като сигналът отслабва до известна степен, на процеса на усвояване може да се счита завършена."

Въпреки изследователи вече са показали, успешното използване на компютърно церебрална интерфейс в опити с маймуни и хора, това е първият опит с маркирани неврологични мозъчни сигнали. Изследователите не са очаквали, че този процес включва много области на мозъка.

"Имаме голямата картина на случващото се в изследването на мозъка, за да ги на проблем", казва Рао. "Неочакван резултат е, че дори и с малък брой на засегнатите електроди мозъчни клетки активира няколко различни работни области, които не участват пряко в извършената работа."

Той е разработен и тестван няколко вида интерфейс. Най-малко инвазивна е устройство, поставено на главата, и за откриване на слаби сигнали мозъчната дейност. Налице е също така за развитието на търговски продукт за игри pristavok- тя все още не е твърде надежден поради причината, че намигна окото и други мускулни движения грим сигнали на интерференция.

Повече инвазивна алтернатива е да се поставят електроди хирургически в мозъчната тъкан за запис на индивидуален невронна активност. Изследователи от университета Браун и Питсбърг проверяват работата му върху пациенти, които са загубили способността да се движи крайниците. С интерфейса, те са в състояние да се научат да използват механични средства чрез умствената дейност.

Екип от Университета на Вашингтон, както вече бе споменато, е тестване на устройството с електроди, поставени върху повърхността на мозъка. Това прави възможно да се записва сигнали при по-висока честота и с по-малко шум, отколкото в сравнение с външно устройство. Бъдещето на безжичното устройство може да бъде по-дълъг в главата, изпращане на контролния сигнал.

"Нашата работа е да се превърне в още една стъпка към подобряване на устройствата, които правят живота по-лесен за хора с парализа. Проучване реакцията на мозъка да научите да работите с тях в бъдеще, можете да създадете още по-удобен и функционален модел. "

Споделяне в социалните мрежи:

сроден