Неинвазивный нейроинтерфейс позволил управлять виртуальным объектом силой мысли06.05.2024 19:30

Исследовательская лаборатория нейроинженерии при Университете Карнеги-Меллона стремится найти жизнеспособную альтернативу инвазивным интерфейсам «мозг-компьютер». В 2019 году группе ученых из этой лаборатории впервые удалось продемонстрировать управление роботизированным манипулятором с помощью неинвазивного нейроинтерфейса. Манипулятор, управляемый силой мысли, мог непрерывно отслеживать и следовать за курсором на экране компьютера.

В новой работе ученые показали, как люди контролируют движущийся объект на экране, просто думая о нем, сообщает TechXlore. 

Неинвазивные интерфейсы обладают множеством преимуществ по сравнению с инвазивными аналогами (например, Neuralink или Synchron). К ним относятся повышенная безопасность (не нужно хирургическое вмешательство), экономическая эффективность и возможность использования большим количеством пациентов. Однако неинвазивные решения проблематичны тем, что их записи менее точны и их трудно интерпретировать.

В недавнем исследовании группе из 28 участников поставили сложную задачу. Участникам предстояло отслеживать объект в двухмерном пространстве, используя только силу мысли,   с использованием интерфейса «мозг-компьютер».

Во время эксперимента их мозговая активность регистрировалась с помощью метода электроэнцефалографии (ЭЭГ), который считывает электрическую активность мозга с поверхности головы. Затем команда использовала искусственный интеллект для обучения глубокой нейронной сети. С помощью данных, полученных с датчиков нейроинтерфейса, сеть научилась напрямую декодировать и интерпретировать намерения человека, обеспечивая непрерывное движение объекта.

Эта работа демонстрирует высокую производительность неинвазивного интерфейса «мозг-компьютер» для управления компьютеризированным устройством силой мысли. Инновации в технологии искусственного интеллекта позволили ученым сильно улучшить производительность по сравнению с традиционными методами. Устройство также можно использовать в роботах. 

Исследователи тестируют систему на сложных задачах с роботизированной рукой, а также изучают ее применимость у пациентов, перенесших инсульт.

Через несколько лет это может привести к тому, что роботы на базе искусственного интеллекта станут доступны широкому кругу пользователей. Исследования в этом направлении принесут огромную пользу пациентам с двигательными нарушениями, которые страдают от травмы спинного мозга или инсульта, но не хотят получать имплантат.

Ранее китайские ученые разработали и поместили в голову человека имплантат беспроводного интерфейса «мозг-компьютер». Благодаря нему парализованный человек вновь смог двигать руками.