מדענים מפתחים ממשק מוח אוניברסלי שמאפשר לאנשים לשחק משחקים רק במחשבותיהם

דמיינו לעצמכם משחק מירוצים כמו Mario Kart, תוך שימוש רק במוח שלכם כדי לבצע את סדרת הסיבובים המורכבת בהקפה.

זו לא פנטזיה של משחקי וידאו, אלא תוכנית אמיתית שהמהנדסים מאוניברסיטת טקסס באוסטין יצרו כחלק ממחקר של ממשקי מוח-מחשב כדי לעזור לשפר את חייהם של אנשים עם מוגבלות מוטורית. חשוב מכך, החוקרים שילבו למידת מכונה יכולות עם ממשק המוח-מחשב שלהם, מה שהופך אותו לפתרון אחד שמתאים לכולם.

קידום הנגישות באמצעות BCIs בכיול עצמי

בדרך כלל, מכשירים אלה דורשים כיול נרחב עבור כל משתמש – כל מוח שונה, הן עבור משתמשים בריאים והן עבור משתמשים נכים – וזה היה מכשול גדול לאימוץ המיינסטרים. פתרון חדש זה יכול להבין במהירות את הצרכים של נושא בודד ולכייל את עצמו באמצעות חזרה. זה אומר שמספר מטופלים יכולים להשתמש במכשיר מבלי צורך לכוון אותו לאדם.

"כשאנחנו חושבים על זה בסביבה קלינית, הטכנולוגיה הזו תגרום לכך שלא נזדקק לצוות מיוחד שיבצע את תהליך הכיול הזה, שהוא ארוך ומייגע", אמר סתיאם קומאר, סטודנט לתואר שני במעבדה של חוסה דל ר. מילאן, פרופסור במחלקה להנדסת חשמל ומחשבים של משפחת צ'נדרה בבית הספר קוקרל ובמחלקת הנוירולוגיה של בית הספר לרפואה של Dell. "זה יהיה הרבה יותר מהיר לעבור ממטופל למטופל."

המחקר על הממשק נטול הכיול פורסם ב PNAS Nexus.

יישום ותוצאות

הנבדקים חובשים כובע עמוס באלקטרודות שמחובר למחשב. האלקטרודות אוספות נתונים על ידי מדידת אותות חשמליים מהמוח, והמפענח מפרש את המידע הזה ומתרגם אותו לפעולת משחק.

העבודה של מילאן על ממשקי מוח-מחשב עוזרת למשתמשים להנחות ולחזק את הפלסטיות העצבית שלהם, את יכולת המוח לשנות, לצמוח ולהתארגן מחדש לאורך זמן. ניסויים אלה נועדו לשפר את תפקוד המוח של חולים ולהשתמש במכשירים הנשלטים על ידי ממשקי מוח-מחשב כדי להקל על חייהם.

במקרה הזה, הפעולות היו כפולות: משחק מירוצי המכוניות, ומשימה פשוטה יותר של איזון בין הצד השמאלי והימני של סרגל דיגיטלי. מומחה הוכשר לפתח "מפענח" למשימת הבר הפשוטה יותר המאפשרת לממשק לתרגם גלי מוח לפקודות. המפענח משמש כבסיס למשתמשים האחרים ומהווה את המפתח להימנעות מתהליך הכיול הארוך.

המפענח עבד מספיק טוב כדי שהנבדקים התאמנו בו-זמנית למשחק הבר ולמשחק מרוצי המכוניות המסובך יותר, שדרשו חשיבה מספר צעדים קדימה כדי לבצע פניות.

החוקרים כינו את העבודה הזו יסודית, בכך שהיא מכינה את הבמה לחדשנות נוספת בממשק מוח-מחשב. פרויקט זה השתמש ב-18 נבדקים ללא ליקויים מוטוריים. בסופו של דבר, כשהם ממשיכים בדרך זו, הם יבדקו זאת על אנשים עם ליקויים מוטוריים כדי ליישם את זה על קבוצות גדולות יותר במסגרות קליניות.

"מצד אחד, אנחנו רוצים לתרגם את ה-BCI לתחום הקליני כדי לעזור לאנשים עם מוגבלויות; מצד שני, אנחנו צריכים לשפר את הטכנולוגיה שלנו כדי להקל על השימוש כך שההשפעה על אנשים עם מוגבלויות אלה תהיה חזקה יותר", אמר מילאן.

בצד תרגום המחקר, מילאן והצוות שלו ממשיכים לעבוד על כיסא גלגלים שמשתמשים יכולים לנהוג בו באמצעות ממשק המוח-מחשב. בכנס ופסטיבלי South by Southwest החודש, הראו החוקרים שימוש פוטנציאלי נוסף בטכנולוגיה, שליטה בשני רובוטים שיקום של היד והזרוע. זה לא היה חלק מהעיתון החדש אלא סימן לאן הטכנולוגיה הזו יכולה להגיע בעתיד. כמה אנשים התנדבו והצליחו להפעיל את הרובוטים הנשלטים על ידי המוח בתוך דקות.

"המטרה של הטכנולוגיה הזו היא לעזור לאנשים, לעזור להם בחיי היומיום שלהם", אמר מילאן. "נמשיך בנתיב הזה לאן שהוא ייקח אותנו במרדף לעזור לאנשים."