211service.com
Minčių pavertimas žodžiais
Smegenų ir kompiuterių sąsajos kada nors galėtų būti gelbėjimosi ratas užsidariusiems pacientams, kurie negali kalbėti ar judėti, bet yra sąmoningi ir budrūs. Daugelis šių pacientų gali bendrauti mirksėdami akimis, tačiau mirksėjimą paversti žodžiais užima daug laiko ir vargina.
Briano sąsaja: Čia parodyti mikroelektrodai buvo naudojami smegenų signalams įrašyti, kad būtų galima iššifruoti dešimt žodžių iš paciento minčių.
Jutos mokslininkai dabar pademonstravo būdą, kaip nustatyti, kurį iš 10 skirtingų žodžių žmogus galvoja, registruodami elektrinį aktyvumą iš smegenų paviršiaus.
Naujoji technika apima mokymo algoritmus, skirtus atpažinti specifinius smegenų signalus, kuriuos paima daugybė neprasiskverbiančių elektrodų, išdėstytų virš smegenų kalbos centrų. Spenceris Kellis , vienas iš bioinžinierių, atlikusių darbus Jutos universitetas , Solt Leik Sityje. Naudojamas metodas žinomas kaip elektrokortikografija (ECoG). Grupė sugebėjo atpažinti žodžius taip, ne, karšta, šalta, ištroškęs, alkanas, labas, atsisveikink, daugiau ir mažiau 48 procentų tikslumu.
Tikslumą tikrai reikia pagerinti, sako Kellis. Bet mes parodėme, kad informacijos yra.
Atskiri žodžiai anksčiau buvo iššifruoti iš smegenų signalų naudojant funkcinį magnetinio rezonanso tomografiją (fMRI), sakoma Erikas Leuthardtas , Vašingtono universiteto Medicinos mokyklos Sent Luise, Misūrio valstijoje, Neurologijos ir technologijų inovacijų centro direktorius. Tai pirmas kartas, kai žygdarbis buvo atliktas naudojant ECoG, daug praktiškesnį ir nešiojamesnį metodą nei fMRT, sako jis.
Darbas su kolegomis Bredlis Gregeris ir Pauliaus namas Kellis uždėjo 16 elektrodų ant paciento, gydomo nuo epilepsijos, smegenų paviršiaus. Elektrodai registravo signalus iš veido motorinės žievės – smegenų srities, kuri kalbos metu valdo veido raumenis – ir iš Wernicke srities – smegenų žievės dalies, susijusios su kalba. Norint išmokyti algoritmą, buvo analizuojami signalai, kai paciento buvo paprašyta pakartotinai ištarti 10 žodžių.
ECoG jau seniai naudojamas epilepsijos priepuolių šaltiniui smegenyse nustatyti. Tačiau naudojami elektrodai paprastai yra kelių šimtų mikronų dydžio ir yra išdėstyti centimetrų atstumu vienas nuo kito, sako Kellis. Jis sako, kad smegenys apdoroja daug smulkesniu erdviniu mastu, nei iš tikrųjų galima aptikti šiais standartiniais klinikiniais elektrodais. Jutos komanda naudojo naujo tipo mikroelektrodų matricą, kurią sukūrė PMT neurochirurginis . Elektrodai yra daug mažesni - 40 mikronų dydžio ir yra atskirti pora milimetrų.
Galima naudoti mažiau invazinius metodus, tokius kaip elektroencefalografija (EEG), kurios metu elektrodai uždedami ant galvos odos, kad būtų galima palaikyti ryšį tarp smegenų ir kompiuterio. Adrianas Ovenas Kembridžo universiteto (JK) Pažinimo ir smegenų mokslų skyriaus vyresnysis mokslininkas įrodė, kad EEG signalai gali būti naudojami siekiant leisti žmonėms, esantiems nuolatinėje vegetacinėje būsenoje, bendrauti taip ir ne.
Tačiau naudojant EEG daugelį signalų išfiltruoja kaukolė, sako Leuthardtas. Jis sako, kad ECoG yra tikrai geras dalykas, kad jis gali suteikti mums daug daugiau informacijos.
Owenas sako, kad iššifruoti 10 žodžių yra labai šaunu, tačiau tikslumas turės labai pagerėti, atsižvelgiant į pacientus, kuriems ši technologija skirta. Nemanau, kad net 60 procentų ar 70 procentų tikslumas pasiteisins pacientams, kurie negali bendrauti niekaip kitaip ir kur nėra jokios kitos patikrinimo ribos, sako jis.
Galiausiai tikimasi, kad ECoG suteiks galimybę bendrauti daug sudėtingiau. Praėjusiais metais Leuthardtas parodė, kad ECoG gali būti naudojamas balsių ir priebalsių garsams iššifruoti – tai metodas, kuris ilgainiui gali būti naudojamas atkurti daug daugiau užbaigtų žodžių.