Az agy-gép interfészek egyszer a tudományos fantasztikus dolgok voltak. De a technológia - amely lehetővé teszi a közvetlen kommunikációt egy ember vagy állat agya és egy külső eszköz vagy egy másik agy között - az utóbbi évtizedben hosszú utat tett meg.
A tudósok olyan interfészeket fejlesztettek ki, amelyek lehetővé teszik a megbénult emberek számára, hogy betűket írjanak a képernyőre, hagyják, hogy az egyik ember a másik kezét gondolataival mozgassa, és akár két patkány számára lehetővé tegye a gondolatok kereskedelmét - ebben az esetben a tudást, hogyan lehet egy adott megoldást megoldani. feladat - amikor a laboratóriumokban több ezer mérföld távolságra vannak.
Most, Miguel Nicolelis, a Duke Egyetem (a patkány gondolatkereskedelmi rendszerének mögött az agy-gép interfészek mellett működő tudós) vezette egy csoport létrehozott egy új beállítást, amely lehetővé teszi a majmok számára, hogy két virtuális fegyvert irányítsanak, egyszerűen azáltal, hogy gondolkodnak a valódi fegyverük mozgatásával. . Reményeik szerint a technológia, amelyet egy ma a Science Translator Medicine című közleményben mutattak be, valamikor hasonló felületekhez vezethet, amelyek lehetővé teszik a bénult emberek számára, hogy a robot karjait és lábaikat mozgatják.
Korábban a Nicolelis csapata és mások interfészeket hoztak létre, amelyek lehetővé tették a majmok és az emberek egyetlen karjának mozgatását hasonló módon, de ez az első technológia, amely lehetővé teszi az állat számára, hogy több végtagot egyszerre mozgatjon. "A bimanális mozgások mindennapi tevékenységeinkben - a billentyűzeten történő gépeléstől a doboz kinyitásáig - kritikus jelentőségűek" - mondta Nicolelis a sajtóközleményben. "A jövőben az agy-gép interfészekben, amelyek célja az emberek mobilitásának helyreállítása, több végtagot kell tartalmazniuk, hogy nagymértékben elősegítsék a súlyosan bénult betegeket."
A csoport korábbi interfészeihez hasonlóan az új technológia a rendkívül vékony elektródokra támaszkodik, amelyeket sebészi beágyazva a majmok agyának agykéregébe - az agy egy olyan régiójába, amely az önkéntes mozgásokat irányítja - többek között a funkciókat. De sok más agy-gép interfésztől eltérően, amelyek olyan elektródokat használnak, amelyek csak egy marok neuronban figyelik az agyi aktivitást, a Nicolelis csapata közel 500 agysejtben regisztrálta az aktivitást a kéreg különböző területein elosztva a két rézusmajomban, akiknek vizsgálati alanyok voltak. ez a tanulmány.
Ezután néhány hét alatt többször egy monitor elé helyezte a majmokat, ahol egy személyes szemszögéből látták a pár virtuális fegyvert. Kezdetben mindkét fegyvert botkormányokkal ellenőrizték, és elvégezték a feladatot, melyben a karjaikat mozgatható formák elfedése érdekében jutalom (gyümölcslé íz) elnyerése érdekében el kellett hajtaniuk.
Amint ez megtörtént, az elektródok feljegyezték a majmok agyaktivitását, amely korrelált a különféle karmozgásokkal, és algoritmusok elemezték azt annak meghatározására, hogy az idegsejt aktiválásának melyik speciális mintái kapcsolódtak valamilyen karmozgáshoz - balra vagy jobbra, előre vagy hátra .
Végül, amint az algoritmus pontosan meg tudta jósolni a majom tervezett karmozgását az agymintákon alapulva, a beállítást megváltoztatták úgy, hogy a joystickok már nem irányították a virtuális fegyvereket - a majmok gondolatai, amelyeket az elektródok rögzítettek, inkább a kezükben voltak. A majmok szempontjából semmi sem változott, mivel a joystickot még mindig előttük állították, és a vezérlés olyan agymintákon alapult (konkrétan a saját karjuk mozgatásával), amelyeket egyébként készítettek.
Két héten belül azonban mindkét majom rájött, hogy nem kell ténylegesen mozgatnia a kezét, és a virtuális fegyverek mozgatásához a joystickokkal kell manipulálni - csak erre kellett gondolkodniuk. Az idő múlásával egyre jobban tudták irányítani a virtuális karokat ezen a gépi agy felületen keresztül, végül ugyanolyan hatékonyan csinálva, mintha a joystickot mozgatnák.
Az ilyen interfész jövőbeli fejlődése rendkívül értékes lehet azok számára, akik elveszítették a saját végtagjaik ellenőrzését bénulás vagy más okok miatt. Ahogy a csúcstechnológiájú bionikus végtagok tovább fejlődnek, az ilyen típusú interfészek végül képesek lehetnek napi rendszerességű használatuknak. Egy gerincvelő-sérüléssel küzdő személy például megtanulhatja, hogyan lehet hatékonyan elképzelni a két kar mozgatását, hogy egy algoritmus értelmezhesse az agymintáit, hogy a kívánt módon mozgatja a két robotkarot.
De az agy-gép interfészek egy nap sokkal szélesebb népességet is kiszolgálhatnák: okostelefonok, számítógépek és más fogyasztói technológiák felhasználói. A cégek már fejhallgatókat fejlesztettek ki, amelyek figyelik az agyhullámokat, hogy egy karakter körül mozoghasson egy videojátékban, pusztán azáltal, hogy gondolkodik rajta, és lényegében az agyát használja joystickként. Végül néhány mérnök úgy gondolja, hogy az agy-gép interfészek lehetővé teszik számunkra, hogy manipuláljuk a tablettákat és irányítsuk a hordható technológiákat, mint például a Google Glass, szó nélkül, vagy a képernyő megérintése nélkül.
