Az új elmeolvasási technológia lehetővé teszi a fizikailag bezárt szenvedők közötti kommunikációt

Az a technológia, amely a gondolatok felhasználásával irányítja a számítógépet évtizedek óta létezett. Ennek ellenére korlátozott haladást értünk el az eredeti célra való felhasználás során: a súlyos fogyatékossággal élők kommunikációjának segítésében. Eddig, vagyis. Egy új tanulmány kimutatta, hogy egy alternatív agy-számítógép interfész technológia segíthet a „bezárt szindrómában” szenvedő embereknek a külvilággal való beszélgetésben. Még azt is lehetővé tette a szenvedők számára, hogy az állapot ellenére bejelentjék, hogy boldogok.

Az úgynevezett degeneratív állapot utolsó szakaszai izomsorvadásos laterális szklerózis (ALS) vagy motoros idegbetegség, a betegek teljesen zárva maradnak. Végül nem tudják mozgatni testük egyetlen részét sem, még a szemüket sem, bár az agyuk érintetlen marad. A tudósok azonban küzdöttek az agy-számítógép interfész technológia alkalmazásával, amely méri az agy elektromos aktivitását, hogy segítsen nekik kommunikálni.

Ennek egyik oka az, hogy még mindig nem világos, hogy ezek a hagyományos agy-számítógép interfész rendszerek mennyire támaszkodnak a szemizmok mozgása által generált elektromos jelekre. Egy ALS-es beteg, aki agy-számítógép interfészt használt, amikor még mozgatni tudta a szemét elvesztette kommunikációs képességét a technológia révén, miután teljesen bezárták. Ez arra enged következtetni, hogy a számítógép által rögzített elektromos tevékenység nagy része az akaratlan szemmozgásokhoz kapcsolódott, amelyek akkor fordultak elő, amikor valamit gondolt, nem pedig magukat a gondolatokat.

Oxigén felügyelet

Ennek a problémának a leküzdésére egy nemzetközi kutatócsoport más módszert használt az idegi aktivitás észlelésére, amely az agyi oxigénmennyiség változásait méri, nem pedig az elektromos jeleket. A kutatás, megjelent PLOS Biology, ismert technikát tartalmazott funkcionális infravörös spektroszkópia, amely fényt használ a vér oxigénszintjének változásának mérésére. Mivel az agy azon területei, amelyek egy adott pillanatban a legaktívabbak, több oxigént fogyasztanak, ez azt jelenti, hogy az oxigéningadozásokból észlelheti az agyi aktivitás mintáit.

Ez a technika nem annyira érzékeny az izommozgásokra, mint az elektromos aktivitás mérésére használt elektroencefalográfiás (EEG) rendszerek. Ez azt jelenti, hogy az új módszer segíthet az ALS -ben szenvedők kommunikációjában mind a mozgásképességük elvesztése előtt, mind azt követően, mert nagyobb valószínűséggel rögzíti csak a gondolatokkal kapcsolatos agyi tevékenységet.


belső feliratkozási grafika


A vizsgálatban négy ALS -es beteg vett részt, közülük három 2014 óta nem tudott megbízhatóan kommunikálni gondozóival (az utolsó 2015 eleje óta). Az új agy-számítógép interfész technológia használatával megbízható kommunikációt tudtak végezni gondozóikkal és családjukkal több hónapon keresztül. Ez az első alkalom, hogy ez lehetséges volt a bezárt betegeknél.

Az önkéntesek személyes és általános ismeretekre vonatkozó kérdéseket tettek fel, ismert „igen” vagy „nem” válaszokkal. Az agy-számítógép interfész az esetek 70% -ában helyesen rögzítette a válaszaikat, ami a kutatók szerint elég volt annak bizonyításához, hogy nem csak véletlenül rögzítették a helyes választ. Hasonló kísérletek EEG-vel nem verték meg ezt az esély-küszöböt.

A betegek közölni is tudták állapotukkal kapcsolatos érzéseiket, és mind a négyen többször is igennel válaszoltak, amikor megkérdezték tőlük, hogy boldogok -e néhány hét alatt. Az egyik beteget még meg is kérdezték, hogy beleegyezik -e, hogy a lánya feleségül vegye a barátját. A házaspár sajnos nemet mondott. Az önkéntesek a vizsgálat befejezése után otthon is használták a rendszert.

Úttörő kutatás

Mint saját kutatásomból tudom, a teljesen bezárt betegekkel való munka sok kemény munkát igényel. Különösen nem lehet biztosan tudni, hogy a felhasználó megértette -e, hogyan akarjuk, hogy olyan választ adjon, amelyet megpróbálhatunk észlelni. Ha egy rendszer, amelyet korábban használtak a munkaképes felhasználók agytevékenységének rögzítésére, nem működik a bezárt betegeknél, akkor általában azt feltételezik, hogy a személy a hibás, és nem a gép, ami nem biztos, hogy az ügy. Sőt, a kutatókra - a páciens családja és saját maguk részéről - további nyomás nehezedik, hogy teljesítsék azt az álmot, hogy megtalálják az önkéntesekkel való kommunikáció módját.

Ezek a kihívások rávilágítanak arra, hogy az új tanulmány milyen jelentős eredmény. Ez egy úttörő kutatás, amely új utat nyújthat a jobb agy-számítógép interfész technológia kifejlesztéséhez. Annak ellenére, hogy a rendszer eddig csak a bezárt betegeknek adhat igen vagy nem választ, máris jelentős javulást jelent az életminőségben.

Az első agy-számítógép interfész rendszert úgy tervezték, hogy lehetővé tegye a fogyatékkal élő (bár nem zárkózott) felhasználók számára, hogy szavakat írjanak, és így bármilyen kívánt üzenetet közöljenek, természetesen lassú és hosszadalmas folyamat. Tehát nyugodtan feltételezhetjük, hogy az új technológia csak az első lépés a kifinomultabb rendszerek felé, amelyek lehetővé tennék az ingyenes kétirányú kommunikációt, amely nem egyszerű kérdéseken alapul.

Talán ennél is fontosabb, hogy a technológia már visszaállította négy, évek óta néma ember kommunikációs képességeit. Képzeld el, milyen érzéseket érezhettek ezek a betegek és családjaik, amikor végre újra „beszélni” tudtak. Annak ellenére, hogy az agy-számítógép interfész kutatása kihívások elé állít, az ilyen eredmények vezetnek minket a folytatáshoz.

A beszélgetés

A szerzőről

Ana Matran-Fernandez, posztdoktori kutató, Essexi Egyetem

Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés. Olvassa el a eredeti cikk.

Kapcsolódó könyvek

at InnerSelf Market és Amazon