Beyin makinesi arayüzleri ile sanal sosyal yaşam mümkün

Ana hedef nöroprostetik alanında, felçli hastaların gerçek dünyada kaybettikleri yeteneklerini geri kazandırarak yaşamlarını iyileştirmek için.

Bir örnek, 2012 yılında Brown Üniversitesi’nde sinirbilimciler Leigh Hochberg ve John Donoghue tarafından yapılan çalışmadır. Ekipleri, uzun süreli felçli iki kişiyi – 58 yaşında bir kadın ve 66 yaşında bir erkek – motor korteksten gelen sinyallerin kodunu çözerek robotik bir kola ulaşmak için yönlendiren bir beyin-makine arayüzü (BMI) kullanmak üzere eğitti. nesneleri anlamak ve anlamak. Bir kişi, cihazı kullanarak bir şişe alıp içebildi.

Daha yakın bir zamanda, 2017’de, Grenoble Üniversite Hastanesi’nden bir Fransız ekibi, kuadriplejili 28 yaşındaki bir erkeğe cerrahi olarak kablosuz bir epidural beyin makinesi arayüzü yerleştirdi. İki yıllık eğitimin ardından hasta, yalnızca beyin aktivitesini kullanarak dış iskeletin bazı işlevlerini kontrol edebildi.

Gelişmiş robot teknolojilerinden hastaların kol ve bacaklarındaki hasarlı periferik sinirlerin kesin olarak yeniden inervasyonuna kadar bu projeler, olağanüstü tıbbi ve teknolojik atılımlar gerektiriyor. Bu yöntemlerin gerçek dünyadaki klinik uygulamalarını elde etmek için hala büyük ölçekli geliştirmeler gerekmektedir.

Bununla birlikte, beyin-bilgisayar arayüzünün kendisinin mükemmelleştirilmesi -bir beyin sinyalinin amaçlanan bir eyleme tam olarak dönüştürülmesi- daha basit, daha ucuz ve daha güvenli bir teknoloji gerektirebilir: sanal gerçeklik. Aslında, birçok BMI projesinde başlangıç ​​eğitimi sanal simülasyona dayalıdır: örneğin, gerçek bir robotik kolu kontrol etmeye çalışmadan önce denekler sanal bir kolu kontrol etmeyi öğrenirler.

Oyun dünyası ve metaverse geliştikçe, BMI uygulamalarındaki bir sonraki büyük atılımlar, gerçek dünyada gerçekleşmeden önce sanal dünyaya ulaşacak. Bunun mümkün olduğu, felçli bir hastaya BMI’lerini kullanarak bir bilgisayar uçuş simülasyonunda bir savaş uçağını uçurmayı öğretebilen Johns Hopkins’teki bir araştırma ekibi tarafından zaten gösterildi. Raporlarına göre, “Konu açısından bakıldığında, bu şimdiye kadar yaptığı en ilginç ve eğlenceli deneylerden biriydi.”

2023 yılında engellilerin sanal dünyalara tam katılımını sağlayacak birçok BMI uygulaması göreceğiz. İlk başta sohbet odaları gibi daha basit etkileşimli iletişim alanlarına katılarak; Daha sonra alışveriş yapabilecekleri, sosyal etkileşime girebilecekleri ve hatta oyun oynayabilecekleri sanal alanlarda 3D avatarlarının tam kontrolünü ele alarak.

Bu, sözlü iletişimi kurtarmak için BMI’ler oluşturduğumuz San Francisco, California Üniversitesi’ndeki kendi çalışmam için geçerlidir. Hastaları gerçek zamanlı olarak sohbet ve kısa mesaj yoluyla iletişim kurmaları için zaten eğitebiliyoruz. Şimdi bir sonraki hedefimiz, gerçek zamanlı konuşma sentezine ulaşmak. Bunu çevrimdışı olarak iyi bir doğrulukla yapmanın mümkün olduğunu daha önce göstermiştik, ancak bunu gerçek zamanlı olarak yapmak felçli hastalar için yeni bir zorluk sunuyor.

Şimdi, sanal sosyal etkileşimleri zenginleştirecek olan yüz avatarlarını kontrol etme özelliğini de içerecek şekilde çalışmalarımızı genişletiyoruz. Birisi konuşurken ağzın ve dudakların hareket ettiğini görmek, konuşma algısını ve anlayışını büyük ölçüde geliştirir. Beynin ses aparatını ve ağzı kontrol eden alanları, sözlü olmayan yüz ifadelerinden sorumlu alanlarla da örtüşür, bu nedenle yüz avatarları da bunları tam olarak ifade edebilecektir.

Sanal gerçeklik ve BMI’nin birleşmesi ile, teknoloji şirketlerinin sinirsel arayüzler için hem müdahaleci hem de müdahaleci olmayan tüketici uygulamaları geliştirmesi tesadüf değil. cihazlarımızla, bilgisayarla etkileşim kuruyoruz ama birbirimizle nasıl etkileşim kurduğumuz.

Felçli hastalar için, sosyal hayata katılma yetenekleriyle ilgili olan çıkarım daha önemlidir. Sosyal izolasyon, felcin en yıkıcı yönlerinden biridir. Bununla birlikte, insanların sosyal etkileşimleri giderek artan bir şekilde kısa mesaj ve e-posta gibi dijital biçimlere ve sanal ortamlara dayandığından, şimdi daha önce var olmayan bir fırsata sahibiz. Beyin-makine arayüzleri ile nihayet bu karşılanmamış ihtiyacı karşılayabiliriz.