Die tegnologie om 'n rekenaar te beheer met slegs jou gedagtes, het bestaan ​​vir dekades. Tog het ons beperkte vordering gemaak om dit vir sy oorspronklike doel te gebruik: mense met ernstige gestremdhede te help om te kommunikeer. Tot dusver is dit. 'N nuwe studie het getoon dat 'n alternatiewe brein-rekenaar koppelvlak tegnologie kan help om mense met' locked-in sindroom 'praat met die buite wêreld. Dit het selfs toegelaat om aan te meld dat hulle gelukkig is, ondanks die toestand.

Die finale stadiums van die degeneratiewe toestand bekend as amiotrofiese laterale sklerose (ALS) of motoriese neuron siekte, verlaat lyers in 'n volledige ingeslote toestand. Op die ou end kan hulle nie enige deel van hul liggame beweeg nie, nie eers hul oë nie, alhoewel hul brein onaangeraak bly. Maar wetenskaplikes het gesukkel om brein-rekenaar koppelvlak tegnologie te gebruik wat elektriese aktiwiteit in die brein meet om hulle te help kommunikeer.

Een rede hiervoor is dat dit nog nie duidelik is hoeveel hierdie konvensionele brein-rekenaar koppelvlak stelsels staatmaak op elektriese seine wat gegenereer word deur die beweging van oogspiere. Een ALS-lyer wat 'n brein-rekenaar koppelvlak gebruik het toe sy haar oë nog kon beweeg verloor haar vermoë om te kommunikeer deur die tegnologie nadat dit heeltemal toegesluit is. Dit het voorgestel dat die meeste van die elektriese aktiwiteit wat deur die rekenaar aangeteken is, verband hou met onwillekeurige oogbewegings wat plaasgevind het toe sy oor iets gedink het, eerder as die gedagtes self.

Suurstofmonitering

Om hierdie probleem te oorkom, gebruik 'n internasionale groep navorsers 'n ander manier om neurale aktiwiteit op te spoor wat veranderinge in die hoeveelheid suurstof in die brein meet eerder as elektriese seine. Die navorsing, gepubliseer in PLoS Biology, betrokke by 'n tegniek bekend as funksionele naby-infrarooi spektroskopie, wat lig gebruik om veranderinge in bloedstofvlakke te meet. Omdat die areas van die brein wat die meeste aktief is op enige gegewe tydstip meer suurstof verbruik, beteken dit dat jy patrone van breinaktiwiteit van suurstofskommelings kan opspoor.

Hierdie tegniek is nie so sensitief vir spierbewegings soos die elektro-enfalografiese (EEG) stelsels wat gebruik word om elektriese aktiwiteit te meet nie. Dit beteken dat die nuwe metode gebruik kan word om ALS-lyers te help kommunikeer beide voor en na hulle hul volle vermoë verloor om te beweeg omdat dit meer geneig is om slegs breinaktiwiteit wat met gedagtes verband hou, op te teken.

Die studie het betrekking op vier ALS-lyers, waarvan drie nie sedert 2014 (die laaste sedert vroeë 2015) betroubaar met hul versorgers kon kommunikeer nie. Deur die nuwe brein-rekenaar koppelvlak tegnologie te gebruik, kon hulle oor 'n paar maande betroubaar met hul versorgers en gesinne kommunikeer. Dit is die eerste keer dat dit vir ingevulde pasiënte moontlik is.

Die vrywilligers is gevra vir persoonlike en algemene kennisvrae met bekende "ja" of "geen" antwoorde. Die brein-rekenaar koppelvlak het hul antwoorde korrek vasgevang 70% van die tyd, wat die navorsers aangevoer het, was genoeg om te wys dat hulle nie die regte antwoord toevallig aangeteken het nie. Soortgelyke eksperimente wat EEG gebruik het, het nie hierdie drempel op die kans-vlak geslaan nie.

Die pasiënte was ook in staat om hul gevoelens oor hul toestand te kommunikeer. Al vier van hulle het herhaaldelik "ja" geantwoord toe hulle gevra is of hulle oor die afgelope paar weke gelukkig was. Een pasiënt is selfs gevra of hy sal saamstem dat sy dogter met haar kêrel moet trou. Ongelukkig vir die egpaar, het hy nee gesê. Die vrywilligers het voortgegaan met die gebruik van die stelsel by die huis na afloop van die studie.

Baanbrekende navorsing

Soos ek van my eie navorsing weet, is daar baie harde werk nodig om met heeltemal toegeruste pasiënte te werk. In die besonder kan jy nie seker weet of die gebruiker verstaan ​​het hoe ons wil hê dat hulle 'n antwoord moet gee wat ons kan probeer opspoor nie. As 'n stelsel wat voorheen gebruik is om die breinaktiwiteit van gestremde gebruikers op te teken, nie met ingeslote pasiënte werk nie, is dit algemeen dat die persoon, en nie die masjien, skuldig is nie. Dit mag nie wees nie. die geval. Daarbenewens word druk op navorsers - van die pasiënt se familie en hulself - bygevoeg om die droom te vervul om 'n manier te vind om met die vrywilligers te kommunikeer.

Hierdie uitdagings beklemtoon wat 'n beduidende prestasie van die nuwe studie is. Dit is 'n baanbrekende stuk navorsing wat 'n nuwe pad kan bied vir die ontwikkeling van beter brein-rekenaar koppelvlak tegnologie. Alhoewel die stelsel tot dusver slegs toegesluitde pasiënte toelaat om ja of geen antwoorde te gee, verteenwoordig dit reeds 'n groot verbetering in lewenskwaliteit.

Die eerste ooit brein-rekenaar koppelvlak stelsel is ontwerp om gestremdes (hoewel nie opgesluit) gebruikers in staat te stel om woorde te spel en so 'n boodskap te kommunikeer wat hulle wou hê, weliswaar deur middel van 'n stadige en lang proses. Dit is dus veilig om aan te neem dat die nuwe tegnologie net die eerste stap is na meer gesofistikeerde stelsels wat gratis tweerigtingkommunikasie kan toelaat wat nie op eenvoudige vrae gebaseer is nie.

Miskien meer belangrik, die tegnologie het reeds die kommunikasievermoë van vier mense herstel wat jare lank stom was. Stel jou voor hoe hierdie pasiënte en hul gesinne moes voel toe hulle uiteindelik weer "kon praat". Ten spyte van die uitdagings in brein-rekenaar koppelvlaknavorsing, is resultate soos dit wat ons laat gaan.

Oor Die Skrywer

Ana Matran-Fernandez, postdoktorale navorser, Universiteit van Essex

Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek. Lees die oorspronklike artikel.

verwante Boeke

at InnerSelf Market en Amazon