Mozkové implantáty umožňují ochrnutým psát myšlenkami téměř rychlostí smartphonu

Vědci z Massachusetts General Hospital dosáhli významného pokroku v oblasti neurotechnologie. Obnovili schopnost komunikovat pomocí klávesnice dvěma lidem s paralýzou, a to výhradně za pomoci jejich myšlenek.

Vědci z Massachusetts General Hospital dosáhli významného pokroku v oblasti neurotechnologie. Obnovili schopnost komunikovat pomocí klávesnice dvěma lidem s paralýzou, a to výhradně za pomoci jejich myšlenek. Systém, který v reálném čase překládá mozkové signály z představovaných pohybů prstů na standardní digitální klávesnici, dosáhl rychlosti psaní 22 slov za minutu s minimem chyb, což se téměř vyrovná rychlosti běžných uživatelů chytrých telefonů.

Účastníci studie jsou součástí klinické studie BrainGate2, průkopnického projektu zaměřeného na obnovení komunikace a pohybu dekódováním nervových signálů u lidí, kteří ztratili kontrolu nad všemi čtyřmi končetinami a trupem. Systém se naučil překládat mozkovou aktivitu do fyzického záměru již po 30 větách. Ovládání digitální klávesnice je pro uživatele mnohem intuitivnější a známější, což usnadňuje jeho osvojení. Uživatelé navíc nemusí sledovat klávesnici, což šetří jejich oči, a mají plnou kontrolu nad tím, kdy a co sdílejí, čímž se zabraňuje náhodnému úniku soukromých myšlenek.

Technologie funguje na principu mikroelektrod, které zaznamenávají a dekódují elektrickou aktivitu mozku. Systém využívá zjednodušenou digitální klávesnici QWERTY. Během tréninku si dobrovolníci představovali protahování, klepání nebo kroucení prsty pro psaní textových výzev, zatímco implantáty zachycovaly a izolovaly nervové signály pro každý prst. Následně model hlubokého učení předpovídal zamýšlené znaky a jazykový model se neustále pokoušel o automatické doplňování vět. Jeden z účastníků, T18, dosáhl rychlosti 110 znaků, tedy přibližně 22 slov za minutu, což je o 20 znaků více než u předchozí nejmodernější metody založené na psaní rukou. Druhý účastník, T17, s neúplným locked-in syndromem, psal 47 znaků za minutu s vyšší chybovostí, ale s plným využitím slovní zásoby.

Mozkové implantáty již nejsou čistě experimentální. Nedávné příklady zahrnují implantát, který přeložil nervovou aktivitu ovládající hlasové svaly muže s ALS, což mu umožnilo zpívat umělým hlasem, nebo zařízení, které přeměnilo myšlenky ochrnuté ženy na řeč téměř bez zpoždění. Čína nedávno schválila systém umožňující lidem s paralýzou ovládat robotickou ruku, což je první takové zařízení dostupné mimo klinické studie. V porovnání s běžně používaným očním sledováním, které je pomalé a namáhavé pro oči, představuje tato nová metoda zásadní zlepšení.

Tým nyní systém ladí pro delší a individuálně přizpůsobené použití. I když se spojení mezi mozkovými signály a znaky klávesnice může časem měnit, aktualizace algoritmu je snadná a vyžaduje jen několik vět k opětovnému naučení. Ve vývoji jsou také aktualizace digitální klávesnice, jako je přidání čísel nebo kláves pro návrat a smazání. Uvažuje se i o dočasném vypnutí jazykového modelu, aby uživatelé mohli psát silná nesmyslná hesla nebo internetový slang bez automatických oprav. Tento pokrok je skvělým příkladem, jak se moderní neurověda a technologie umělé inteligence mohou spojit a vytvořit něco, co dokáže obnovit komunikaci a nezávislost pro lidi s paralýzou.