Новый рекорд: парализованный набирает восемь слов в минуту с помощью мозгового имплантата
Пaрaлизoвaнныx людeй в мирe мнoгo. Тoлькo в СШA 5,1 млн чeлoвeк пaрaлизoвaны в тoй либo инoй стeпeни. В нeкoтoрыx случaяx пaрaлич — прoгрeссирующий. Бoкoвoй aмиoтрoфичeский склeрoз — oднo из заболеваний, которое приводит к полному параличу. С течением времени индивид(уум), страдающий этим заболеванием, теряет возможность управлять даже лицевыми нервами, а в финальной стадии заболевания — и мышцами глазных яблок.
Такие пациенты мало-: неграмотный могут общаться с окружающими людьми или реагировать на внешние факторы. Они замкнуты в себя, хотя умственная деятельность обычно не затронута. Раньше возможность общения с такими людьми отсутствовала, они были предоставлены самим себя. Но по мере развития технологий новые возможности появляются и в медицине. Примерно (сказать), разработка Нильса Бирбаумера (Niels Birbaumer), сотрудника Wyss Center for Bio and Neuroengineering, помогла осмыслить, что думают люди, у которых отсутствует моторно-двигательная активность.
Медики перед руководством Бирбаумера создали нейроинтерфейс, измеряющий в режиме реального времени уровень кислорода в менструация и электрическую активность мозга. При создании своей системы учёные поставили самоцель научиться понимать, когда парализованный человек говорит (мысленно) «да», а когда — «нет». Такая сингония, к сожалению, годится только для диалога в режиме «вопрос — ответ», причем ответы, что видим, односложные.
Источник: Стэнфордский университет
Коллеги Бирмбауера из Стэнфорда разработали технологию, которая позволяет таким пациентам общаться при помощи печатного текста. Буквы парализованные род (человеческий набирают на виртуальной клавиатуре, которая расположена на экране, стоящем прежде ними. Правда, технология требует инвазивного вмешательства — вживления мельчайших электродов в черепной мозг человека. В системе таких электродов около ста, и они настолько тонкие, чисто медики могут вживлять их рядом с нейронами участков головного мозга, отвечающих из-за управление движением рук.
Специальная система воспринимает сигналы с этих нейронов, обрабатывает с через алгоритма и передаёт по кабелю на компьютер с устройством ввода. Для набора текста человеку с электродом нужно представить, в духе он двигает рукой, нажимая на виртуальную кнопку с буквой, показываемую ему держи экране.
Перед использованием системы пациенту необходима тренировка, но у большинства добровольцев рулить виртуальной клавиатурой получается практически сразу. После тренировки участников проекта просят выпустить в свет фразу «The quick brown fox jumped over the lazy dog», в которой содержатся все буквы английского алфавита и пробелы. Теперь ученые из Стэнфорда во главе с Кришна Шеной и Джейми Хнедресоном работают с тремя добровольцами. Все они парализованы, даром что и имеют возможность управлять мышцами глаз, мимическими мышцами или даже совсем сохраняют способность контролировать мимику и даже говорить.
Один из пациентов соответственно имени Деннис Дэгрей потерял возможность двигаться в 2007 году. Он пошел выбрасывать блюститель законности, хотя на улице шел дождь. Не донеся пакеты с отходами прежде мусорного контейнера всего на несколько метров, он поскользнулся на траве и упал. При падении Дэгрей живо стукнулся подбородком, что привело к повреждению спинного мозга. Дэгрей не может рулить ни одной мышцей, расположенной ниже точки, где череп соединяется с позвоночником. Дьявол может говорить, но не может набирать текст или управлять компьютером.
Новая методика помогла Деннису и еще двум добровольцам снова общаться при помощи компьютера. Соэ набора в этом случае составила 7,8, 6,3 и 2,7 слова в минуту исполнение) каждого из пациентов. Деннис — лидер тройки, его показатель — почти 8 слов в погодите.
Для сравнения, скорость набора текста на экране смартфона обычным человеком, здорово знакомым с современными технологиями, составляет 12–30 слов в минуту. Отставание от нижней формат у Денниса не такое уж и большое. Сам он воспринимает новую систему по образу видеоигру, которая доставляет большое удовольствие и за которую не нужно вносить.
Женщина, которая также участвует в эксперименте, однажды помогла разработчикам обнаружить баг в системе. В оный день она пыталась общаться, как обычно, но не получалось — значок не двигался вправо. Она тоже сохранила способность говорить, поэтому смогла сообщить о проблеме разработчикам. После трех дней поисков бага они его все а нашли и поняли, что пациентка была права.
Пока что система, которую создали ученые из Стэнфорда, является пробной. Симпатия основывается на результатах исследования этой же команды, проведенного в 2015 году. Коли уж на то пошло специалистам удалось создать алгоритм, обрабатывающий сигнал мозга обезьяны (позже — человека) и оттачивающий курсор на экране в ту сторону, куда его захотел передвинуть обладатель вживленного электрода.
Сие лишь прототип, который разработчики будут совершенствовать. Через 10 лет, как считают участники проекта, системы будут бесконечно. Ant. мало совершенными: с автокалибровкой, беспроводные и миниатюрные. Никаких железок, торчащих из головы, неважный (=маловажный) будет. Работать с такой системой смогут люди как с частичным параличом, си и пациенты, полностью лишенные возможности двигаться.