Ovládání kurzoru myšlenkou rychleji, přesněji a jednodušeji

Ovládání kurzoru myšlenkou rychleji, přesněji a jednodušeji

V testu nové verze systému mozkových implantátů BrainGate dokázali dva paralyzováni lidé ovládat kurzor počítače s přesněji a rychleji, než se v podobných experimentech dosud podařilo zaznamenat. Tématu se věnoval Business Insider, výsledky výzkumu zveřejnil vědecký magazín Nature Medicine.

Zlepšení výsledků nastalo z více příčin. Vylepšený hardware umožnil zkrátit zpoždění mezi představou pohybu a samotným pohybem kurzoru. Lepší zpracování signálu pro změnu umožnilo odstranit rušivý vliv elektrického šumu okolí.

Klepněte pro větší obrázek 
Model zařízení BrainGate

Ovládání kurzoru zjednodušil i vylepšený algoritmus dekódující mozkovou aktivitu. Zvýšit přesnost pomohla i odlišná formulace instrukcí. Ty nezahrnovaly pohyb celé ruky jako v minulých experimentech, ale pouze pohyb prstu.

S implantátem v mozku

Zařízení vyvinul třicetičlenný vědecký tým neurovědců, inženýrů a počítačových vědců z Brownovy univerzity, Stanfordovy univerzity a dalších institucí. Systém využívá skutečnost, že když se rozhodneme provést nějaký pohyb, v našem mozku vznikne unikátní vzorec elektrické aktivity, který odešle příkaz svalům.

Oba paralyzováni účastníci testování měli proto v pohybové (motorické) kůře mozku voperován čtyřmiletrový čtvercový implantát s elektrodami. Ty detekovaly vzorce mozkové aktivity vznikající v okamžiku, kdy se rozhodli pohnout rukou nebo dlaní.

U zdravých lidí by impulsy putovaly přes nervy až do svalů, které by pohyb provedly. V tomto případě signál přenášel vodič. Spojoval implantát s počítačem, kde sofistikované algoritmy proměňovaly vzorec elektrické aktivity na pohyb kurzoru na obrazovce.

Efektivnější i jednodušší

Během každého pokusu seděli účastníci před monitorem, který zobrazoval náhodně rozmístěny body. Vědci je následně vyzvali, abys představili, že pohnou prstem (tedy kurzorem) směrem k některému z nich.

Účastníkům se to dařilo v nejkratším čase, jaký se kdy podařilo při podobných experimentech zaznamenat. Navíc, podle obou bylo ovládání systému poměrně jednoduché

Jeden z účastníků dokázal pomocí myslí ovládaného kurzoru psát rychlostí šest slov za minutu. Celkově se oběma dařilo provádět úkoly o 50% rychleji než se starší verzí systému.

Videozáznam experimentu:

Technologie má stále řadu omezení. Software, který se používá k dekódování mozkové aktivity, je například třeba během každého testování opakovaně kalibrovat kvůli zlepšení ovládání. To je pro každodenní používání nepraktické.

V neposlední řadě, zařízení je nutné zapojit přímo do mozku přes lebku pacienta. Vědci proto pracují na implantátu, který bude po voperován vysílat signály bezdrátově.

Cíl se blíží

Schopnost ovládat počítač mozkovou aktivitou může výrazně zlepšit kvalitu života a schopnost komunikovat u lidí, kteří jsou z různých příčin paralyzováni. Například u pacientů, kteří ztratili schopnost pohybu kvůli mozkové mrtvici, po zranění páteře, nebo trpí amyotrofickou laterální sklerózou (ALS), která postihla například fyzika Stephena Hawkinga, a kterou trpí i oba účastníci výzkumu.

„Když dokáží ovládat kurzor intuitivně as vysokou mírou přesnosti, mohou ho použít na různé jiné úkoly, například psaní, běžné používání počítače, nebo cokoliv, na co byste použili kurzor,“ řekl neurochirurg Jaimie Henderson ze Stanfordovy univerzity, který výzkum vedl. 

Pomocí zařízení BrainGate se v minulosti podařilo ovládat i robotické ruky. Výzkumníci proto doufají, že nakonec pomocí systému elektrické stimulace dokáží obnovit ovládání samotných končetin pacienta. „Jsme o krok blíže k dosažení našeho cíle,“ prohlásil Henderson.

Váš názor Další článek: Týden Živě: Jak se pařilo na Atari a jak budeme pařit zítra

Témata článku: Technologie, Stephen Hawking, Myši, Vylepšený hardware, Vědecký magazín, Hawking, Medicine, Als, Jed, Každodenní používání, Nejkratší čas, Jednoduchý vzorec, Kurz, Nature, Stimulace, Kurzor, Podobný experiment, Zdravý mozek, Nature Medicine


Určitě si přečtěte

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Šmírovačka kamerami Googlu: Koukněte se, co nového zachytily na Street View

Google stále fotí celý svět do své služby Street View. A novodobou zábavou je hledat v mapách Googlu vtipné záběry. Podívejte se na výběr nejlepších!

redakce | 44

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

Porno insider: Jak virtuální realita vstupuje do filmů pro dospělé

** Pornografie údajně představuje třetinu internetové obsahu a je technologický tahounem ** Do erotického obsahu postupně zasahuje i virtuální realita ** Kromě vizuálního vjemu se pracuje také na virtuálním uspokojení toho hmatového

Jan Dudek | 28

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Alan Turing: Genius, který matematicky stvořil počítač

Řešením matematického problému se dostal k modelu teoretického stroje, který nese jeho jméno a je základem logiky univerzálních počítačů.

Pavel Tronner | 56

Nechcete platit za Total Commander? Těmito bezplatnými programy ho můžete nahradit

Nechcete platit za Total Commander? Těmito bezplatnými programy ho můžete nahradit

** Total Commander je na Windows takřka legendou ** Licence však stojí více než tisíc korun ** Našli jsme pro vás deset alternativ dostupných zdarma

Karel Kilián | 141

Rekordy počasí: V Česku to ještě jde, skutečné extrémy zažívají jinde

Rekordy počasí: V Česku to ještě jde, skutečné extrémy zažívají jinde

** Teplotní extrémy dokážou překvapit. Seznamte se s rekordy v Česku i ve světě ** Rekordní hodnoty jsou mnohdy až k neuvěření ** Zjistěte, kdy ke bylo největší horko, zima, déšť či vítr

Karel Kilián | 7

Budoucnost elektroniky: čeští vědci stojí za revolučním čipem, který nemá ve světě obdoby

Budoucnost elektroniky: čeští vědci stojí za revolučním čipem, který nemá ve světě obdoby

** Čeští vědci pod vedením Tomáše Jungwirtha vyvíjí nový typ revolučního paměťového čipu ** Zatímco v současnosti elektronika pracuje s elektrony, v budoucnu to budou spiny elektronů ** Čipy budou moci být klidně i 1 000x rychlejší a úspornější

Karel Javůrek | 32

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

Nová zbraň Microsoftu proti iPadu: Levný tablet Surface Go bude stát jen deset tisíc

** Microsoft představil nový tablet Surface Go ** Nový model zaujme nízkou cenou, ale schopnostmi zařízení Surface ** Microsoft nepoužil čip ARM, ale klasický procesor od Intelu 

Karel Javůrek | 116


Aktuální číslo časopisu Computer

Velký test 18 bezdrátových sluchátek

Vše o přechodu na DVB-T2

Procesory AMD opět porážejí Intel

7 NVMe M.2 SSD v přímém souboji