Ręczne pisanie w myślach. Kolejny przełom w pracach nad interfejsem mózg-komputer 13.05.2021

Sparaliżowany uczestnik eksperymentu mógł zapisywać słowa z częstotliwością 90 znaków (ok. 15 wyrazów) na minutę. 

Przełomów w pracach nad interfejsem łączącym mózg z komputerem (brain-computer interface, BCI) w ostatnim czasie nie brakuje. Niedawno pisaliśmy na łamach Papaya.Rocks o udanych testach N1 Link, czyli jednego z flagowych narzędzi Neuralinku – amerykańskiego przedsiębiorstwa należącego do miliardera Elona Muska. Dzięki ponad tysiącu elektrod podłączonych do mózgu dziewięcioletni makak o imieniu Pager mógł grać w nieskomplikowaną grę zręcznościową Pong za pomocą własnych myśli. Chociaż autorzy badania przestrzegają przed nadmiernym optymizmem, na horyzoncie pojawił się właśnie kolejny kamień milowy w rozwoju neurotechnologii.

Odpowiednio rozwinięty interfejs mózg-komputer pomoże sparaliżowanym osobom odnaleźć się w otaczającej ich rzeczywistości. Zaawansowane programowanie dekoduje myśli pacjenta, które prowokują określone działania, jak choćby sięganie po dany przedmiot. Dużym wyzwaniem dla ekspertów nadal pozostaje to, w jaki sposób chorzy mogą szybko i sprawnie komunikować się z innymi. Najpopularniejszym rozwiązaniem, z którego korzystają, jest pisanie kursorem myszki komputerowej na zasadzie „wskaż i kliknij”. Taka forma kontaktu ze światem nie należy jednak do najszybszych. Jej alternatywę zaproponowali właśnie naukowcy z Uniwersytetu Stanforda dowodzeni przez Krishnę Shenoya. 

W eksperymencie Amerykanów uczestniczył 68-letni mężczyzna, którego uszkodzenie rdzenia kręgowego doprowadziło do paraliżu czterokończynowego. Pacjent został poproszony o to, żeby wyobrażać sobie ruch ręki przy pisaniu poszczególnych liter. Dzięki wewnątrzkorowemu BCI, które oparto o działanie rekurencyjnych sieci neuronowych, udało mu się osiągnąć tempo 90 znaków (około 15 słów) na minutę z dokładnością sięgającą 99 proc. (z autokorektą) lub 94 proc. (bez niej). To prędkość, która jest porównywalna do tej, z jaką ludzie w wieku uczestnika piszą na klawiaturze smartfonów.

– Wielką niespodzianką jest to, że nawet wiele lat po wypadku, kiedy człowiek nie może już używać swoich rąk ani palców, nadal można odczytywać jego intencje za pomocą aktywności elektrycznej – nie kryje zadowolenia Shenoy. 

Ze szczegółowym omówieniem prac zespołu badawczego można zapoznać się na łamach specjalistycznego periodyku „Nature”.