ทำไมการสร้างส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์จึงยาก

สารบัญ:

ทำไมการสร้างส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์จึงยาก
ทำไมการสร้างส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์จึงยาก
Anonim

ซื้อกลับบ้านที่สำคัญ

  • การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นถึงคำมั่นสัญญาในการใช้คอมพิวเตอร์เพื่อแปลความคิดของผู้ป่วยที่เป็นอัมพาต
  • ผู้เชี่ยวชาญบอกว่าส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์เป็นพื้นที่ที่กำลังพัฒนาซึ่งต้องเผชิญกับอุปสรรคมากมาย
  • บริษัท Neuralink ของ Elon Musk ได้พัฒนาหุ่นยนต์ผ่าตัดเพื่อฝัง BCI ไว้ใต้กระโหลกหมูและลิง
Image
Image

อนาคตควรจะเกี่ยวกับการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์กับสมองของเรา

นวนิยายอย่าง "นักประสาทวิทยา" ทำให้ดูเหมือนว่าเราอยู่ห่างออกไปเพียงไม่กี่ปีจากการสร้างส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ (BCI) ที่ใช้งานได้ซึ่งจะทำให้เราเข้าสู่ความเป็นจริงเสมือนที่ใช้ร่วมกันได้แต่ขั้นตอนล่าสุดของการศึกษาที่แปลความพยายามในการสนทนาจากผู้ป่วยที่พูดไม่ชัดและเป็นอัมพาตเป็นคำบนหน้าจอแสดงให้เห็นว่าเราต้องไปไกลแค่ไหนก่อนที่จะเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์

"การพยายามให้โปรแกรมคอมพิวเตอร์ถอดรหัสการเคลื่อนไหวที่ตั้งใจไว้โดยอาศัยสัญญาณที่บันทึกจากเยื่อหุ้มสมองเพียงอย่างเดียว ก็เหมือนกับคุณหรือฉันกำลังพยายามรวมความหมายของประโยคที่ขาดคำสำคัญไปหลายคำ" Edelle Field- Fote ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยการบาดเจ็บไขสันหลังที่ Shepherd Center บอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมล "บางครั้งเราจะเดาคำที่หายไปได้อย่างถูกต้องตามบริบท และบางครั้งเราก็เดาไม่ได้"

การอ่านความคิด

ระยะล่าสุดของการศึกษาวิจัยที่ได้รับทุน Facebook เป็นเวลานานหลายปีจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานฟรานซิสโก (UCSF) ที่เรียกว่า Chang Labs เพิ่งประกาศความคืบหน้าในการพยายามอ่านความคิดของผู้ป่วยที่เป็นอัมพาต

การศึกษานี้ดำเนินการโดยศัลยแพทย์ระบบประสาท ดร.เอ็ดเวิร์ด ชาง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการฝังอิเล็กโทรดในชายที่เป็นอัมพาตซึ่งมีโรคหลอดเลือดสมองตีบ ด้วยแผ่นแปะอิเล็กโทรดที่ฝังอยู่เหนือบริเวณสมองที่เกี่ยวข้องกับการควบคุมระบบเสียง ชายคนนั้นพยายามตอบคำถามที่แสดงบนหน้าจอ อัลกอริธึมแมชชีนเลิร์นนิงของการศึกษาสามารถจดจำคำได้ 50 คำและแปลงเป็นประโยคแบบเรียลไทม์

"สำหรับความรู้ของเรา นี่เป็นครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จในการสาธิตการถอดรหัสคำเต็มโดยตรงจากการทำงานของสมองของคนที่เป็นอัมพาตและพูดไม่ได้" Chang กล่าวในการแถลงข่าว

นักวิจัยมีความหวังสูงว่าในที่สุดการวิจัยดังกล่าวจะเป็นประโยชน์ในทางปฏิบัติสำหรับผู้ป่วย

"ความสามารถในการจับสัญญาณจากสมองหมายความว่าคอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลข้อมูลและใช้เพื่อควบคุมอุปกรณ์ต่างๆ ได้" Field-Fote กล่าว "อุปกรณ์เหล่านี้สามารถใช้ได้โดยบุคคลที่สูญเสียความเชื่อมโยงระหว่างสมองกับกล้ามเนื้อ ไม่ว่าจะเป็นกล้ามเนื้อที่ควบคุมคำพูด แขน หรือขา เนื่องจากอาการบาดเจ็บหรือความผิดปกติด้านสุขภาพ"

เทสลาเพื่อสมองของคุณ

บริษัท Neuralink ของ Elon Musk มีความก้าวหน้าใน BCI นักวิจัยได้พัฒนาหุ่นยนต์ผ่าตัดอัตโนมัติที่ซับซ้อนเพื่อฝัง BCI หนึ่งตัวหรือมากกว่าไว้ใต้กะโหลกของสุกรและลิง จนถึงปัจจุบัน โดยไม่มีผลกระทบทางการแพทย์ที่ไม่พึงประสงค์

Matt Lewis ผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยของบริษัทรักษาความปลอดภัย NCC Group บอกกับ Lifewire ในการสัมภาษณ์ทางอีเมลว่าสิ่งนี้รวมถึงการสกัด BCI ที่ประสบความสำเร็จเพื่อแสดงให้เห็นว่ากระบวนการนี้สามารถย้อนกลับได้อย่างปลอดภัย ลิงของ Neuralink ได้เรียนรู้การเล่นวิดีโอเกม Pong ด้วยความคิดแบบง่ายๆ ด้วยเอฟเฟกต์และความแม่นยำที่สำคัญ

ความสามารถในการจับสัญญาณจากสมองหมายความว่าคอมพิวเตอร์สามารถประมวลผลข้อมูลและใช้เพื่อควบคุมอุปกรณ์ได้

นอกจากการสนับสนุนผู้ทุพพลภาพแล้ว ยังมีความสนใจเพิ่มขึ้นในการใช้ BCI เพื่อปรับปรุงกิจกรรม เช่น การคิดข้อความแทนการพิมพ์ ซึ่งภายใต้เงื่อนไขที่เหมาะสม สามารถทำได้เร็วกว่าการพิมพ์มาก Lewis กล่าว

"นอกจากนี้ยังมีแอปพลิเคชั่นที่น่าสนใจอีกมากมาย เช่น การใช้ความคิดในวิดีโอเกม (แทนที่จะต้องใช้คอนโทรลเลอร์)" เขากล่าวเสริม "และในกรณีที่ผู้ใช้สองคนมี BCI ใกล้เคียงกัน ความสามารถในการจำลองรูปแบบของกระแสจิต โดยที่ผู้ใช้สื่อสารกันผ่านความคิดและการใช้การเข้ารหัส BCI และถอดรหัสความคิดเหล่านั้น"

Chang กล่าวว่าการทดลองจะขยายให้ครอบคลุมผู้เข้าร่วมที่ได้รับผลกระทบจากอัมพาตขั้นรุนแรงและการขาดการสื่อสาร ทีมงานกำลังทำงานเพื่อเพิ่มจำนวนคำในคำศัพท์ที่มีอยู่และปรับปรุงอัตราการพูด

แต่การเร่งความเร็วของ BCI ควบคู่ไปกับการเรียนรู้ของเครื่อง ลูอิสกล่าว

"BCI จำเป็นต้องฝึกและเรียนรู้การทำงานของสมองต่อผู้ใช้หนึ่งราย เพื่อทำความเข้าใจว่าส่วนใดของสมองและกิจกรรมประเภทใดที่สัมพันธ์กับความคิดและการกระทำที่เฉพาะเจาะจง" เขากล่าวเสริม "ผู้ใช้จะต้องฝึกอบรมแอปพลิเคชันก่อนที่จะตรงกับความคาดหวังของพวกเขา"