събота, 12 юни 2021   RSS
    Барометър | Региони | Компании | Лица | Назначения


    562 прочитания

    Парализиран мъж пише с 16 думи в минута само чрез мисълта си

    Благодарение на два чипа в мозъка и подобрен компютърен интерфейс, това се случва за първи път
    13 май 2021, 15:01 a+ a- a

    За първи път невролози превеждат когнитивните сигнали, свързани с почерка, в текст и то в реално време. Новата техника е повече от два пъти по-бърза от предишния метод, позволявайки на парализиран мъж да пише текст със скорост от 90 знака в минута (около 16 думи).

    Изследователите в сътрудничество с BrainGate са разработили система, която в крайна сметка може да „позволи на хората с тежки речеви и двигателни увреждания да общуват чрез текст, имейл или други форми на писане“, според Джейми Хендерсън, един от директорите на Невронната протезна лаборатория за транслация в Станфордския университет (Неурал Простхетицс Транслатионал Лабораторъ) и съавтор на новото изследване на Nature.

    Мозъчните сигнали, индуцирани от мисли, свързани с почерка, се превеждат в текст в реално време, позволявайки на парализиран мъж да пише със скорост от 16 думи в минута. Системата използва мозъчни импланти и алгоритъм за машинно обучение за декодиране на мозъчни сигнали, свързани с ръкопис, предаде Gizmodo.

    Консорциумът BrainGate има ключов принос за развитието на мозъчно-компютърните интерфейси (BCI) през годините, включително усъвършенствана роботизирана ръка, контролирана от мозъка, която беше показана през 2012 г., и наскоро обявения безжичен BCI с висока честотна лента за хората. Проектът за разработване на новия интерфейс за почерк мозък-компютър е ръководен от Франк Уилет, учен от Станфордския университет, и е невролога Кришна Шеной от Медицинския институт Хауърд Хюз и Хендерсън, неврохирург в Станфорд.

    През 2017 г. Шеной и колегите му разработват система „мислене към текст“, която значително подобрява по-ранните техники, позволявайки на маймуните да пишат текст със скорост от 12 думи в минута. Това изследване е в основата на последваща работа, която се появява по-късно същата година, а именно интерфейс мозък-компютър, който позволява на хората с парализа да пишат със скорост от 40 знака или около 8 думи в минута. Но както обяснява Хендерсън в имейла си, „настоящата работа надхвърля тази от 2017 г., като удвоява скоростта на писане от човек с парализа и използва изцяло нов и различен метод“.

    Всъщност невролозите никога преди не са се опитвали да уловят умствения акт на почерка и новият експеримент е направен изрично, за да се види дали ще доведе до по-ефективна система „мислене към текст“.

    Участникът в експеримента е 65-годишен мъж с травма на гръбначния мозък от 10 години, която го парализира от раменете надолу.

    „Два сензора, всеки с размери 4х4 мм, приблизително колкото бебешки аспирин, със 100 електрода големи колкото косъм, бяха поставени във външните слоеве на мозъчната кора - зоната, която контролира движението от противоположната страна на тялото,“ обяснява Хендерсън. „Тези електроди могат да записват сигнали от около 100 неврона“, а получените сигнали се „обработват от компютър, за да декодират мозъчната активност, свързана с писането на отделни букви“.

    По време на експеримента мъжът се опитал да движи парализираната си ръка, за да пише думи. Той визуализира, че „пише буквите една върху друга с писалка върху жълта подложка“, докато декодер пише всяка буква, тъй като е „идентифицирана от невронната мрежа“, каза Хендерсън. Екипът използва символа „по-голямо от“, за да обозначи интервалите между думите, „тъй като в противен случай нямаше да има начин да се открие намерението да се напише интервал“, добави той.

    Системата успява да различи отделни букви с приблизително 95% точност. Хендерсън казва, че скоростта от 16 думи в минута е около три четвърти от скоростта на това, което обикновено се вижда сред хората на възраст над 65 години, когато пишат на смартфоните си.

    Резултатите са обещаващи, но системата не е без ограниченията си. Първо и най-важно е, че методът е силно инвазивен, тъй като изисква мозъчна операция и импланти. Също така не може да се приложи на общ принцип, тъй като изисква системата да научи когнитивните нюанси на всеки потребител. Новият подход също е „много изчислително интензивен“, според Хендерсън, изискващ „специализиран компютър с висока производителност или изчислителен клъстер“. И накрая, системата изисква техник, който да настрои интерфейса мозък-компютър и да стартира софтуера.

    Независимо от тези ограничения, Хендерсън предвижда версия, която е „безжична, винаги достъпна и самокалибрираща се“. Всички тези цели са постижими, каза той, но това ще изисква „инвестиране на ресурси, които в идеалния случай ще бъдат предоставени от компания, а не от академична лаборатория“.

    Гледайки напред, екипът се надява да проучи начина, по който мозъкът координира сръчните движения в множество крайници и да разбере как речта се генерира от мозъка.

    Нагоре
    Отпечатай
     
    * Въведеният имейл се използва само за целите на абонамента, имате възможност да прекратите абонамента по всяко време.

    преди 1 ден
    В САЩ удължиха срока на годност на ваксината на Johnson & Johnson
    Ваксината, която в Европа се разпространява под марката Janssen, може да се съхранява в обикновен хладилник до 18 седмици
    преди 1 ден
    Нова доставка на ваксини у нас
    В понеделник пристигат над 186 хил. дози от ваксината на Pfizer
    преди 1 ден
    Великобритания с рекорден ръст на икономиката
    Ръстът през април е над 27% спрямо година по-рано
    преди 1 ден
    Откриха нов STEM център в Пазарджик
    Идеята е да се даде възможност за учене чрез правене
    преди 1 ден
    Китай прие закон, който да противодейства на чуждестранни санкции
    Чуждестранните компании се опасяват, че той може да свие инвестициите в страната
    преди 1 ден
    Г-7 ще дари 1 милиард ваксини на света
    Половината ще дойдат от САЩ и поне 100 млн. от Великобритания, съобщи премиерът Джонсън
    преди 1 ден
    СЗО: Европа трябва да засили процеса на имунизация
    Въпреки значителния прогрес в региона, вирусът все още се разпространява широко на Стария континент