Интерфейс мозг-компьютер, разработанный исследователями из Тюбингенского университета в Германии, позволил 37-летнему полностью парализованному мужчине общаться со своей семьей, сообщает Live Science .
Что такое интерфейс мозг-компьютер?
Интерфейс мозг-компьютер — это система, которая получает сигналы мозга, анализирует их, а затем преобразует в команды, которые можно передать через устройство вывода. Типичным примером такой системы является Neuralink, которая позволила экспериментальным обезьянам играть в компьютерные игры без использования джойстика.
Хотя наблюдение за обезьяной, играющей в понг, используя свой разум, может быть захватывающим, основная цель технологии — улучшить качество жизни людей, которые потеряли важные функции своего тела из-за болезни или несчастных случаев.
37-летний мужчина по имени пациент К1 страдает болезнью Лу Герига, также известной как боковой амиотрофический склероз (БАС). Это состояние, при котором люди постепенно теряют способность контролировать мышцы своего тела. У физика- теоретика Стивена Хокинга также было диагностировано это состояние, из-за которого его двигательный контроль ухудшился до такой степени, что ему потребовалась помощь устройства дополнительной и альтернативной коммуникации (AAC).
Хотя эти устройства развивались с годами, они по-прежнему нуждаются в том, чтобы человек сохранял некоторый мышечный контроль либо в глазах, либо в мышцах лица, чтобы продолжать их использовать. В случае БАС состояние пациентов продолжает ухудшаться, поскольку они теряют контроль над мышцами по всему телу, что называется состоянием «полностью запертого».
Группа исследователей из Тюбингена во главе с доктором Нильсом Бирбаумером разработала интерфейс мозг-компьютер, который использует слуховое нейробиоуправление, чтобы помочь людям общаться даже в «полностью запертом состоянии».
K1, у которого в 2015 году диагностировали это заболевание, позже в том же году потерял способность ходить. Он начал использовать устройство AAC для отслеживания взгляда в 2016 году, но его способность фиксировать взгляд появилась в следующем году. Семья использовала свой собственный метод передачи ответов «да» и «нет» в зависимости от движений глаз, но и это вскоре было утеряно.
Как это работает?
В 2019 году исследователи имплантировали два микроэлектрода в мозг пациента и начали использовать слуховую обратную связь для обучения устройства. В этом методе К1 должен был сопоставить частоту своих мозговых волн с определенными тонами, словами или фразами и удерживать ее в течение короткого периода времени, чтобы система зарегистрировала ее.
Спустя чуть более трех месяцев после имплантации К1 мог выбирать буквы, слова и фразы и даже объяснял исследователям: «Оно (устройство) работает без усилий». Интерфейс позволил ему общаться со своей семьей, используя двигательные области своего мозга, хотя он вообще не сохраняет никаких двигательных функций в своем теле.
Система далека от совершенства и рискует застрять в цикле и требует, чтобы она использовалась под наблюдением. Исследователи также работают над улучшенной версией системы, для работы которой не требуется внешний компьютер. В настоящее время система находится на превалидации.
Вы можете прочитать больше об исследовании в журнале Nature Communications .
Будьте в курсе в удобном формате, присоединяйтесь: TG-канал и ВК
Бесплатная служба распространения новостей для научных организаций и стартапов
hello@technovery.com