Uunganisho wa ubongo kwa kompyuta hivi karibuni uliruhusu watu walio na udhaifu mkubwa wa viungo kuchapa kupitia udhibiti wa moja kwa moja wa ubongo kwa kasi kubwa zaidi na viwango vya usahihi vilivyoripotiwa hadi sasa.

Washiriki wawili wana ugonjwa wa sclerosis ya amyotrophic lateral, pia huitwa ugonjwa wa Lou Gehrig, na mmoja ana jeraha la uti wa mgongo.

Kila mmoja alikuwa na safu moja au mbili za elektroni zenye ukubwa wa mtoto-aspirini zilizowekwa kwenye akili zao kurekodi ishara kutoka kwa gamba la gari, mkoa unaodhibiti harakati za misuli. Ishara zilipitishwa kwa kompyuta kupitia kebo na kutafsiriwa na algorithms katika maagizo ya kubofya-na-bonyeza inayoongoza mshale kwa wahusika kwenye kibodi ya skrini.

Kila mshiriki, baada ya mafunzo kidogo, alijua mbinu hiyo vya kutosha kumaliza matokeo ya mtihani wowote wa hapo awali wa viunganishi vya kompyuta-kompyuta, au BCIs, kwa kuimarisha mawasiliano na watu walio na harakati sawa sawa. Hasa, walipata viwango vya kuandika bila kutumia msaada wa kukamilisha neno moja kwa moja kawaida katika matumizi ya kibodi za elektroniki siku hizi, ambazo labda zingeongeza utendaji wao.

Mshiriki mmoja, Dennis Degray wa Menlo Park, California, aliweza kuchapa herufi 39 sahihi kwa dakika, sawa na maneno manane kwa dakika.

Njia hii ya kubonyeza na kubofya inaweza kutumika kwa vifaa anuwai vya kompyuta, pamoja na simu mahiri na vidonge, bila marekebisho makubwa, watafiti wanasema. Matokeo yao yanaonekana kwenye jarida eLife.

“Hii ni kama moja ya michezo baridi zaidi ya video ambayo nimewahi kucheza nayo. Na si lazima hata kuweka robo ndani yake. ”

"Mafanikio ya utafiti wetu yanaashiria hatua muhimu katika barabara ya kuboresha maisha ya watu walio na kupooza," anasema Jaimie Henderson, profesa wa upasuaji wa neva katika Chuo Kikuu cha Stanford, ambaye alifanya taratibu mbili kati ya tatu za upandikizaji wa vifaa katika Hospitali ya Stanford. Ya tatu ilifanyika katika Hospitali Kuu ya Massachusetts.

"Utafiti huu unaripoti kasi ya juu na usahihi, kwa sababu ya tatu, juu ya kile kilichoonyeshwa hapo awali," anasema mwandishi mwandamizi mwandishi Krishna Shenoy, profesa wa uhandisi wa umeme. "Tunakaribia kasi ambayo unaweza kuchapa maandishi kwenye simu yako ya rununu."

"Utendaji ni wa kufurahisha kweli," anasema msomi wa zamani wa shahada ya kwanza Chethan Pandarinath, ambaye sasa ameteuliwa kwa pamoja katika Chuo Kikuu cha Emory na Taasisi ya Teknolojia ya Georgia kama profesa msaidizi wa uhandisi wa biomedical. "Tunafikia viwango vya mawasiliano ambavyo watu wengi wenye kupooza mkono na mikono wangeona ni muhimu. Hiyo ni hatua muhimu ya kutengeneza vifaa ambavyo vinaweza kufaa kwa matumizi ya ulimwengu halisi. "

Maabara ya Shenoy ilifanya upimaji wa algorithms zilizotumiwa kuamua volleys tata za ishara za umeme zilizopigwa na seli za neva kwenye gamba la gari, kituo cha agizo la ubongo kwa harakati, na kuzigeuza kwa wakati halisi kuwa vitendo kawaida vinavyotekelezwa na uti wa mgongo na misuli.

"Matumizi haya ya utendaji wa hali ya juu wa BCI katika majaribio ya kliniki ya wanadamu yanaonyesha uwezekano wa darasa hili la teknolojia kurudisha mawasiliano kwa watu wenye kupooza," anasema msomi wa posta ya daktari Paul Nuyujukian.

'Nilikuwa nikitoa takataka kwenye mvua'

Mamilioni ya watu wenye kupooza wanaishi Merika. Wakati mwingine kupooza kwao huja hatua kwa hatua, kama inavyotokea katika ALS. Wakati mwingine inafika ghafla, kama ilivyo kwa kesi ya Degray.

Sasa alikuwa na miaka 64, Degray alikua na quadriplegic mnamo Oktoba 10, 2007, alipoanguka na kupata jeraha la uti wa mgongo linalobadilisha maisha. "Nilikuwa nikitoa takataka katika mvua," alisema. Akishikilia takataka kwa mkono mmoja na kuchakata tena kwa mkono mwingine, aliteleza kwenye nyasi na kutua kwenye kidevu chake. Athari hiyo iliepusha ubongo wake lakini ikaumia sana mgongo, ikikata mawasiliano yote kati ya ubongo wake na misuli kutoka kichwa chini. "Sina chochote kinachoendelea chini ya kola," anasema.

Degray alipokea vipandikizi viwili vya kifaa mikononi mwa Henderson mnamo Agosti 2016. Katika vikao kadhaa vya utafiti vilivyofuata, yeye na washiriki wengine wawili wa utafiti, ambao walipata upasuaji sawa, walihimizwa kujaribu au kuibua mifumo ya harakati za mkono, mkono, na vidole. Matokeo ya ishara za neva kutoka kwa gamba la gari zilitolewa kielektroniki na vifaa vya kurekodi vilivyopachikwa, kupitishwa kwa kompyuta na kutafsiriwa na algorithms ya Shenoy kuwa maagizo ya kuelekeza mshale kwenye kibodi ya skrini kwa wahusika maalum wa washiriki.

Mbweha wa hudhurungi haraka…

Watafiti walipima kasi ambayo wagonjwa waliweza kunakili kwa usahihi misemo na sentensi-kwa mfano, "Mbweha wa haraka kahawia akaruka juu ya mbwa mvivu." Viwango vya wastani vilikuwa maneno 7.8 kwa dakika kwa Degray na maneno 6.3 na 2.7 kwa dakika, mtawaliwa, kwa washiriki wengine wawili.

Mfumo wa uchunguzi uliotumiwa katika utafiti, kielelezo cha ndani cha ubongo-kompyuta kinachoitwa BrainGate Neural Interface System, inawakilisha kizazi kipya zaidi cha BCIs. Vizazi vilivyopita vilichukua ishara kwanza kupitia njia za umeme zilizowekwa kichwani, halafu kwa kuwekwa nafasi ya upasuaji chini ya fuvu la kichwa.

BCI ya ndani hutumia chip ndogo ya silicon, zaidi ya moja ya sita ya mraba inchi, ambayo hutoka elektroni 100 ambazo hupenya kwenye ubongo hadi unene wa robo na kugonga shughuli za umeme za seli za neva za kibinafsi kwenye gamba la gari.

Henderson alilinganisha azimio lililoboreshwa la kuhisi neva, ikilinganishwa na ile ya kizazi cha zamani cha BCIs, na ile ya kupeana mita za makofi kwa washiriki mmoja wa wasikilizaji wa studio badala ya kuziweka juu ya dari, "ili uweze kujua jinsi ngumu na jinsi kila mtu katika hadhira anavyopiga makofi. ”

Mfumo wa wireless 24/7

Siku itakuja-karibu na miaka mitano zaidi ya 10 kutoka sasa, Shenoy anatabiri-wakati mfumo wa elektroniki wa kujipima, uliowekwa kikamilifu unaweza kutumika bila msaada wa mlezi, hauna athari ya mapambo. na inaweza kutumika kote saa.

"Sioni changamoto yoyote isiyoweza kushindwa," anasema. "Tunajua hatua tunazopaswa kuchukua ili kufika huko."

Degray, ambaye anaendelea kushiriki kikamilifu katika utafiti huo, alijua kuchapa kabla ya ajali yake lakini hakuwa mtaalam. Alielezea uwezo wake mpya uliofunuliwa kwa lugha ya aficionado ya mchezo wa video.

"Hii ni kama moja ya michezo baridi zaidi ya video ambayo nimewahi kucheza nayo," anasema. "Na sio lazima hata kuweka robo ndani yake."

Msaidizi wa utafiti wa Stanford Christine Blabe pia ni mwandishi mwenza wa utafiti, kama vile watafiti wa BrainGate kutoka Hospitali Kuu ya Massachusetts na Chuo Kikuu cha Case Western.

Ufadhili ulitoka kwa Taasisi za Kitaifa za Afya, Ofisi ya Masuala ya Posta ya Stanford, Craig H. Neilsen Foundation, Mpango wa Mafunzo ya Wanasayansi wa Tiba ya Stanford, Stanford BioX-NeuroVentures, Taasisi ya Stanford ya Neuro-Innovation na Neuroscience ya Tafsiri, Taasisi ya Stanford Neuroscience , Larry na Pamela Garlick, Samuel na Betsy Reeves, Taasisi ya Matibabu ya Howard Hughes, Idara ya Masuala ya Maveterani wa Merika, Taasisi ya MGH-Dean ya Utafiti Jumuishi juu ya Ushawishi wa Atria na Kiharusi, na Hospitali Kuu ya Massachusetts.

Leseni ya Ofisi ya Teknolojia ya Stanford inamiliki miliki juu ya maendeleo ya uhandisi yanayohusiana na BCI yaliyofanywa katika maabara ya Shenoy.

{youtube}9oka8hqsOzg{/youtube}

Chanzo: Bruce Goldman kwa Chuo Kikuu cha Stanford

Vitabu kuhusiana

at InnerSelf Market na Amazon