Key takeaways
- En ny studie visar lovande i att använda datorer för att översätta tankarna hos en förlamad patient.
- Experter säger att hjärnan-datorgränssnitt är ett område i utveckling som möter många hinder.
- Elon Musks Neuralink-företag har utvecklat kirurgiska robotar för att implantera BCI:er under skallen på grisar och apor.
Framtiden var tänkt att handla om att koppla upp datorer till vår hjärna.
Romaner som "Neuromancer" fick det att verka som om vi bara var år ifrån att skapa ett funktionellt hjärn-datorgränssnitt (BCI) som skulle låta oss komma in i en delad virtuell verklighet. Men den senaste fasen av en studie som översätter samtalsförsök från en talskadade, förlamade patient till ord på en skärm visar hur långt vi måste gå innan vi gör en neural anslutning till datorer.
"Att försöka få datorprogrammet att dechiffrera den avsedda rörelsen baserat enbart på signaler inspelade från cortex är som att du eller jag försöker pussla ihop betydelsen av en mening som saknar många viktiga ord," Edelle Field- Fote, chef för forskning om ryggmärgsskada vid Shepherd Center, berättade för Lifewire i en e-postintervju. "Ibland kommer vi att gissa de saknade orden korrekt baserat på sammanhanget, och andra gånger inte."
Lästankar
Den senaste fasen av den årslånga Facebook-finansierade studien från University of California San Francisco (UCSF), kallad Chang Labs, tillkännagav nyligen framsteg när det gäller att försöka läsa tankarna hos en förlamad patient.
Studien, som drivs av neurokirurgen Dr. Edward Chang, involverade implantering av elektroder i en förlamad man som fick en hjärnstamstroke. Med ett elektrodplåster implanterat över det område av hjärnan som var kopplat till att kontrollera röstkanalen försökte mannen svara på frågor som visades på en skärm. Studiens maskininlärningsalgoritmer kunde känna igen 50 ord och omvandla dessa till meningar i re altid.
"Såvitt vi vet är detta den första framgångsrika demonstrationen av direkt avkodning av fullständiga ord från hjärnaktiviteten hos någon som är förlamad och inte kan tala", sa Chang i ett pressmeddelande.
Forskare har stora förhoppningar om att sådan forskning så småningom skulle kunna leda till praktiska fördelar för patienter.
"Möjligheten att fånga signaler från hjärnan innebär att informationen kan bearbetas av datorn och användas för att styra enheter", sa Field-Fote. "Dessa enheter kan användas av individer som på grund av skada eller hälsoproblem har tappat kopplingen mellan hjärnan och musklerna, oavsett om det är muskler som styr tal, armar eller ben."
A Tesla for Your Brain?
Elon Musks Neuralink-företag har gjort framsteg inom BCI. Forskare har utvecklat sofistikerade automatiserade kirurgiska robotar för att implantera en eller flera BCI under skallen på, hittills, grisar och apor, utan några uppenbara negativa medicinska effekter.
Matt Lewis, forskningschef på säkerhetsföretaget NCC Group, sa till Lifewire i en e-postintervju att detta inkluderar framgångsrik utvinning av BCI:er för att visa att processen kan vändas på ett säkert sätt. Neuralinks apor har också lärt sig att spela tv-spelet Pong helt enkelt genom eftertanke, med betydande effekt och noggrannhet.
Möjligheten att fånga signaler från hjärnan gör att informationen kan bearbetas av datorn och användas för att styra enheter.
Utöver att stödja personer med funktionshinder, finns det ett växande intresse för att använda BCI:er för att förbättra aktiviteter som att tänka text snarare än att skriva, vilket under rätt förhållanden kan vara mycket snabbare än att skriva, sa Lewis.
"Det finns också en myriad av andra intressanta applikationer som användningen av tanke i videospel (istället för att behöva använda en handkontroll), tillade han. "Och där två användare har BCI i närheten, möjligheten att kunna simulera en form av telepati, där användare kommunicerar med varandra helt enkelt genom tanke och användning av BCI-kodning och avkodning av dessa tankar."
Chang sa att rättegången skulle utökas till att omfatta fler deltagare som drabbats av allvarliga förlamningar och kommunikationsbrister. Teamet arbetar för närvarande med att öka antalet ord i det tillgängliga ordförrådet och förbättra talhastigheten.
Men accelerationen av BCI går hand i hand med maskininlärning, sa Lewis.
"BCI behöver träna och lära sig hjärnaktivitet, per användare, för att förstå vilka delar av hjärnan och vilka typer av aktivitet som korrelerar med specifika tankar och handlingar", tillade han. "Användare kommer att behöva träna en applikation innan den matchar deras förväntningar."
