211service.com
Domu pārvēršana vārdos
Smadzeņu un datoru saskarnes kādreiz varētu nodrošināt glābšanas līniju slēgtiem pacientiem, kuri nevar runāt vai pārvietoties, bet ir informēti un nomodā. Daudzi no šiem pacientiem var sazināties, mirkšķinot acis, taču mirkšķināšanas pārvēršana vārdos ir laikietilpīga un nogurdinoša.
Braiena interfeiss: Šeit parādītie mikroelektrodi tika izmantoti smadzeņu signālu ierakstīšanai, lai atšifrētu desmit vārdus no pacienta domām.
Zinātnieki Jūtā tagad ir parādījuši veidu, kā noteikt, kuru no 10 atšķirīgiem vārdiem cilvēks domā, reģistrējot smadzeņu virsmas elektrisko aktivitāti.
Jaunā tehnika ietver apmācības algoritmus, lai atpazītu konkrētus smadzeņu signālus, ko uztver virkne necaurlaidīgu elektrodu, kas novietoti virs smadzeņu valodas centriem, teikts. Spensers Kelliss , viens no bioinženieriem, kas veica darbu uzņēmumā Jūtas Universitāte , Soltleiksitijā. Izmantotā pieeja ir pazīstama kā elektrokortikogrāfija (ECoG). Grupa spēja identificēt vārdus jā, nē, karsts, auksts, izslāpis, izsalcis, sveiks, uz redzēšanos, vairāk un mazāk ar precizitāti 48 procenti.
Precizitāte noteikti ir jāuzlabo, saka Kellis. Bet mēs esam parādījuši, ka informācija ir tur.
Atsevišķi vārdi ir atšifrēti no smadzeņu signāliem pagātnē, izmantojot funkcionālo magnētiskās rezonanses attēlveidošanu (fMRI), saka Ēriks Leithards , Vašingtonas Universitātes Medicīnas skolas Neiroloģijas un tehnoloģiju inovāciju centra direktors Sentluisā, Misūri štatā. Šī ir pirmā reize, kad varoņdarbs tiek veikts, izmantojot ECoG, kas ir daudz praktiskāka un pārnēsājamāka pieeja nekā fMRI, viņš saka.
Darbs ar kolēģiem Bredlijs Grēgers un Pāvila māja , Kellisa novietoja 16 elektrodus uz epilepsijas ārstēta pacienta smadzeņu virsmas. Elektrodi ierakstīja signālus no sejas motorās garozas — smadzeņu apgabala, kas runas laikā kontrolē sejas muskuļus — un no Vernikas zonas, kas ir daļa no smadzeņu garozas, kas ir saistīta ar valodu. Lai apmācītu algoritmu, signāli tika analizēti, kad pacientam tika lūgts atkārtoti izrunāt 10 vārdus.
EKoG jau sen ir izmantots, lai atrastu epilepsijas lēkmju avotu smadzenēs. Bet izmantotie elektrodi parasti ir vairākus simtus mikronu lieli un atrodas centimetru attālumā viens no otra, saka Kellis. Viņš saka, ka smadzenes apstrādi veic daudz smalkākā telpiskā mērogā, nekā to patiešām var noteikt ar šiem standarta klīniskajiem elektrodiem. Jūtas komanda izmantoja jauna veida mikroelektrodu masīvu, ko izstrādāja PMT neiroķirurģija . Elektrodi ir daudz mazāki – 40 mikronu lieli – un tos atdala pāris milimetri.
Ir iespējams izmantot mazāk invazīvas metodes, piemēram, elektroencefalogrāfiju (EEG), kas novieto elektrodus uz skalpa, lai nodrošinātu smadzeņu saziņu ar datoru. Adrians Ouens Kembridžas Universitātes Apvienotās Karalistes Izziņas un smadzeņu zinātņu nodaļas vecākais zinātnieks ir pierādījis, ka EEG signālus var izmantot, lai ļautu cilvēkiem pastāvīgā veģetatīvā stāvoklī sazināties jā un nē.
Bet ar EEG daudzus signālus filtrē galvaskauss, saka Leuthardt. Viņš saka, ka ECoG patiešām patīkami ir tas, ka tas var sniegt mums daudz vairāk informācijas.
Ouens saka, ka 10 vārdu atkodēšana ir ļoti forša, taču precizitātei būs ievērojami jāuzlabo, ņemot vērā pacientus, kuriem šī tehnoloģija ir paredzēta. Es nedomāju, ka pat 60 procentu vai 70 procentu precizitāte darbosies pacientiem, kuri nevar sazināties nekādā citā veidā un kuriem nav citas pārbaudes iespējas, viņš saka.
Galu galā ir cerība, ka ECoG nodrošinās daudz sarežģītāku saziņu. Pagājušajā gadā Leuthardt parādīja, ka ECoG var izmantot patskaņu un līdzskaņu skaņu atšifrēšanai — šo pieeju varētu izmantot, lai rekonstruētu daudz lielāku skaitu pilnu vārdu.