یک آزمایش نوآورانه نشان داد که فردی فلج می‌تواند فقط با فکر خود پهپاد مجازی را با استفاده از فناوری رابط مغز و کامپیوتر (BCI) هدایت کند.
به گزارش تکناک، در این تحقیق یک مدل هوش مصنوعی به تجزیه و تحلیل فعالیت‌های مغزی فردی پرداخت، که حرکت انگشتان خود را فقط تصور می‌کرد. این مطالعه به ما امکان می‌دهد تا امکانات بی‌پایان فناوری رابط مغز و کامپیوتر (BCI) را بهتر درک کنیم.
محققان در این پژوهش به بررسی توانایی BCIها برای کنترل سیستم‌های پیچیده پرداختند. برخلاف تحقیقات قبلی که بیشتر روی ورودی‌های تک‌گانه مانند: کنترل نشانگر یا دست مجازی تمرکز داشتند، این مطالعه قدم بزرگی به سوی کنترل هم‌زمان چندین گزینه برداشته است.
متیو ویلیسی، جراح مغز و اعصاب دانشگاه میشیگان، که یکی از نویسندگان این تحقیق است، گفت: «ما انسان‌ها برای انجام بسیاری از کارها، مانند: تایپ کردن، دوختن یا نواختن ساز موسیقی به حرکت‌های مختلف انگشتان خود نیاز داریم. هدف ما این است که بتوانیم کنترل چندین عمل را به صورت هم‌زمان امکان‌پذیر کنیم.»
فهرست مطالب
رمزگشایی سیگنال‌های عصبی برای هدایت پهپاد با فکر
شرکت‌کننده این تحقیق یک فرد 69 ساله می‌باشد که به دلیل آسیب نخاعی دچار فلج چهاراندام شده است. او پیش‌تر دستگاه BCI از شرکت Blackrock Neurotech را نصب کرده بود، که 192 الکترود دارد و در قشر حرکتی مغز قرار گرفته است، که مسئول حرکت دست می‌باشد.
محققان دانشگاه میشیگان با توسعه یک الگوریتم هوش مصنوعی، توانستند سیگنال‌های عصبی را به حرکت‌های دقیق انگشتان فرد مرتبط کنند. وقتی شرکت‌کننده به حرکت انگشتان خود فکر می‌کرد، این سیگنال‌ها باعث می‌شد که پهپاد مجازی به دقت در یک مسیر دارای موانع حرکت کند.
ویلیسی بیان کرد: «هدف از آزمایش هدایت پهپاد با فکر این بود که برای شرکت‌کننده، رویای پرواز دوباره زنده شود، که پس از آسیب‌دیدگی آن را از دست رفته می‌پنداشت. او از این تجربه احساس قدرت و توانمندی می‌کرد و از ما خواسته بود که ویدیوهایی از این موفقیت برای دوستان او ارسال کنیم.»
شرکت‌کننده اشاره کرد که برای هدایت پهپاد نیاز به تمرکز زیادی داشت، مشابه زمانی که کسی ساز موسیقی می‌زند. او از این تجربه به عنوان یک تمرین ذهنی لذت می‌برد.
محققان برای مسائل ایمنی، تصمیم گرفتند که این آزمایش را به طور مجازی انجام دهند، اما تأیید کرده‌اند که این تکنولوژی به طور نظری می‌تواند در دنیای واقعی نیز مورد استفاده قرار گیرد. ویدیوهای موفقیت این شرکت‌کننده نشان‌دهنده این موضوع بود که به چه میزان این تجربه برای او و دوستانش الهام‌بخش بوده است.
گسترش پتانسیل BCIها
فناوری BCI (رابط مغز و کامپیوتر) به سرعت در حال پیشرفت است، به طوری که اکنون به افرادی که فلج هستند این امکان را می‌دهد که با فکر کردن، صحبت کنند یا یک مکان‌نما (مثل نشانگر ماوس) را کنترل نمایند. به عبارت دیگر، این فناوری به آنها کمک می‌کند تا بدون حرکت دادن بدن خود، از کامپیوتر یا دستگاه‌های دیگر استفاده کنند.
با وجود این، انجام کارهای پیچیده که نیاز به چندین ورودی دارند، همچنان چالش‌برانگیز است. این تحقیق درباره هدایت پهپاد با فکر می‌تواند پایه‌گذار اختراعات زیادی در آینده باشد، که از جمله آنها می‌توان به دوختن، تایپ کردن و حتی نواختن سازها از طریق ارتباط فعالیت‌های عصبی با حرکت‌های دقیق انگشتان اشاره کرد.
اگرچه این تکنولوژی به سرعت در حال پیشرفت است، اما هنوز در مراحل اولیه خود قرار دارد. نیاز به هوش مصنوعی برای تفسیر سیگنال‌ها، مستلزم آموزش شخصی برای هر فرد است. این فرایند باید به طور دوره‌ای تکرار شود، چرا که امکان دارد در اثر حرکت الکترودها یا تغییرات مغزی، نیاز به اصلاحات باشد.
حل این چالش‌ها برای اینکه BCIها بتوانند به طور قابل اعتماد در انجام وظایف پیچیده دنیای واقعی استفاده شوند، ضروری است.
این مطالعه در مجله Nature Medicine منتشر شده است.
