Σύνδεση εγκεφάλου με υπολογιστή μέσω αιμοφόρων αγγείων

Το δύσκολο μέρος στη σύνδεση εγκεφάλου με έναν ψυχρό υπολογιστή που λαμβάνει πληροφορίες μέσω του κρανίου σας – ή του δικού μου ή οποιουδήποτε άλλου. Ολόκληρο το σημείο του κρανίου, σε τελική ανάλυση, κρατάει έναν εγκέφαλο χωριστά με ασφάλεια.

Επομένως, εάν αυτός ο εγκέφαλος δεν είναι δικός σας, ο μόνος τρόπος για να καταλάβετε τι συμβαίνει μέσα του είναι το συμπέρασμα. Οι άνθρωποι κάνουν πολύ εκλεπτυσμένες εικασίες με βάση αυτό που ο εγκέφαλος λέει σε ένα σώμα να κάνει – όπως, εάν το σώμα κάνει κάποιους θορύβους που μπορείτε να καταλάβετε (αυτή είναι η ομιλία) ή κινείται με έναν αναγνωρίσιμο τρόπο. Αυτό είναι ένα πρόβλημα για τους ανθρώπους που προσπαθούν να καταλάβουν πώς λειτουργεί ο εγκέφαλος και ένα ακόμη μεγαλύτερο πρόβλημα για τα άτομα που λόγω τραυματισμού ή ασθένειας δεν μπορούν να κινηθούν ή να μιλήσουν. Οι εξελιγμένες τεχνολογίες απεικόνισης όπως ο λειτουργικός μαγνητικός συντονισμός μπορούν να σας δώσουν κάποιες ενδείξεις. Αλλά θα ήταν υπέροχο να έχουμε κάτι πιο άμεσο. Για δεκαετίες, οι τεχνολόγοι προσπαθούν να κάνουν τον εγκέφαλο να διασυνδεθεί με πληκτρολόγια υπολογιστών ή όπλα ρομπότ, για να κάνει την σάρκα να επικοινωνήσει μεσω σιλικόνης.

Μια ομάδα επιστημόνων κατάφερε την σύνδεση εγκεφάλου από άνθρωπο με έναν υπολογιστή Windows 10 περνώντας ένα καλώδιο μέσω ενός αιμοφόρου αγγείου.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Μελβούρνης πέτυχαν το επίτευγμα εισάγοντας ηλεκτρόδια μέσω της σφαγίτιδας φλέβας στο λαιμό και ωθώντας τα στον πρωτεύοντα κινητικό φλοιό του εγκεφάλου. Μόλις εκεί, τα ηλεκτρόδια τοποθετήθηκαν στο τοίχωμα του αιμοφόρου αγγείου, όπου μπορούσαν να ανιχνεύσουν σήματα εγκεφάλου και να τα τροφοδοτήσουν πίσω σε έναν υπολογιστή.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΑΚΟΜΑ

Η προσέγγιση, η οποία θεωρήθηκε για πρώτη φορά το 2016, δοκιμάστηκε με επιτυχία σε δύο άτομα με την εκφυλιστική νόσο της αμυοτροφικής πλευρικής σκλήρυνσης (ALS). Οι συμμετέχοντες μπόρεσαν να ελέγξουν το ποντίκι ενός υπολογιστή που είναι συνδεδεμένος στον εγκέφαλό τους χρησιμοποιώντας τις σκέψεις τους. Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύθηκαν σε ένα άρθρο στο Journal of NeuroInterventional Surgery.

“Οι συμμετέχοντες ανέλαβαν εκπαίδευση με τη βοήθεια της μηχανικής μάθησης για τη χρήση ασύρματης μετάδοσης σήματος ηλεκτροκορτικογραφίας που σχετίζεται με απόπειρες κινήσεων για τον έλεγχο πολλαπλών ενεργειών κλικ-ποντικιού, συμπεριλαμβανομένου του ζουμ και του αριστερού κλικ”, αναφέρει η μελέτη.

“Χρησιμοποιημένα σε συνδυασμό με ένα πρόγραμμα παρακολούθησης ματιών για πλοήγηση δρομέα, οι συμμετέχοντες πέτυχαν τον έλεγχο του λειτουργικού συστήματος Windows 10 για τη διεξαγωγή οργανικών δραστηριοτήτων καθημερινών καθηκόντων”.

(Journal of Neurointerventional Surgery)

Ο πρώτος συμμετέχων κατάφερε να χρησιμοποιήσει την τεχνολογία για σύνδεση εγκεφάλου και υπολογιστή χωρίς επίβλεψη στο σπίτι μετά από 86 ημέρες, ενώ ο δεύτερος συμμετέχων πέτυχε χρήση στο σπίτι μετά από μόλις 71 ημέρες εποπτείας.

Η νέα μέθοδος είναι μια λιγότερο επεμβατική προσέγγιση από άλλες δοκιμασμένες διεπαφές εγκεφάλου-υπολογιστή, όπως αυτή που προτείνεται από την εκκίνηση του Neuralink του Elon Musk.

Σε μια παρουσίαση της τεχνολογίας νωρίτερα αυτό το έτος, ο Musk έδειξε ένα τσιπ που θα μπορούσε να εμφυτευτεί αφαιρώντας ένα κομμάτι κρανίου.

Οι ερευνητές του Πανεπιστημίου της Μελβούρνης ελπίζουν να εμπορευματοποιήσουν τη μέθοδο τους μέσω της εταιρείας Synchron.

«Το σύστημα κινητήρων, αυτή τη στιγμή, είναι αυτό που θα προσφέρει θεραπεία για άτομα που έχουν παραλύσει», δήλωσε στο Wire ο καθηγητής Thomas Oxley, επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης και διευθύνων σύμβουλος της Synchron.

“Αλλά όταν αρχίσουμε να αλληλεπιδρούμε με άλλες περιοχές του εγκεφάλου, αρχίζετε να βλέπετε πώς η τεχνολογία θα ανοίξει τη δύναμη επεξεργασίας του εγκεφάλου”.

Το λογισμικό θα μπορούσε να βελτιωθεί, όσον αφορά το να καταλάβει τι πραγματικά σημαίνει ο εγκέφαλος όταν εκπέμπει ηλεκτρικά κουδούνια και σφυρίγματα, και μερικές από τις δοκιμές τους υποδηλώνουν ότι το σύστημα θα μπορούσε να πάρει περισσότερες πληροφορίες – όπως τον συγκεκριμένο μυ που οι χρήστες προσπαθούσαν να κάνουν σύνδεση. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει σε πιο χρήσιμα προσθετικά ή έλεγχο συσκευών πέρα από τα Windows 10. “Το σύστημα κινητήρα, αυτή τη στιγμή, είναι αυτό που θα προσφέρει θεραπεία για άτομα που είναι παράλυτα”, λέει ο Oxley. “Αλλά όταν αρχίσουμε να αλληλεπιδρούμε με άλλες περιοχές του εγκεφάλου, αρχίζετε να βλέπετε πώς η τεχνολογία θα ανοίξει τη δύναμη επεξεργασίας του εγκεφάλου”. Είναι δύσκολο να προβλέψουμε τι μπορεί να συμβεί όταν οι επιστήμονες καταλαβαίνουν πώς να μπουν στο κεφάλι κάποιου.

Πηγές άρθρου:

https://www.independent.co.uk/life-style/gadgets-and-tech/brain-computer-interface-vein-als-stent-neuralink-b1556167.html

https://arstechnica.com/science/2020/10/a-new-way-to-plug-a-human-brain-into-a-computer-via-veins/?comments=1

https://www.wired.com/story/a-new-way-to-plug-a-human-brain-into-a-computer-via-veins/

Επιστημονικό Άρθρο:

Thomas J Oxley, Peter E Yoo, Gil S Rind1, Stephen M Ronayne, C M Sarah Lee, Christin Bird, Victoria Hampshire, Rahul P Sharma, Andrew Morokoff, Daryl L Williams, Christopher MacIsaac, Mark E Howard, Lou Irving, Ivan Vrljic10, Cameron Williams, Sam E John, Frank Weissenborn, Madeleine Dazenko, Anna H Balabanski, David Friedenberg, Anthony N Burkitt, Yan T Wong, Katharine J Drummond, Patricia Desmond, Douglas Weber, Timothy Denison, Leigh R Hochberg, Susan Mathers, Terence J O’Brien, Clive N May, J Mocco, David B Grayden, Bruce C V Campbell, Peter Mitchell, Nicholas L Opie, Motor neuroprosthesis implanted with neurointerventional surgery improves capacity for activities of daily living tasks in severe paralysis: first in-human experience, Journal of NeuroInterventional Surgery, 2020.


Λίγα λόγια για τον συντάκτη

Δημοσθένης Γκερλιώτης

Σπούδασα Ιστορία και Φιλοσοφία της Επιστήμης (Ε.Κ.Π.Α.) με μεταπτυχιακή ειδίκευση στις σπουδές Επιστήμης και Τεχνολογίας, τα ενδιαφέροντα μου είναι οι Βιοεπιστήμες, η Βιοτεχνολογία και ζητήματα πολιτικής και δικαίου σε σχέση με την Τεχνολογία.

Εβδομαδιαία ενημέρωση απο το maxmag στο email σου

Η ενημέρωση σου, για όλα τα θέματα, επί παντός επιστητού, είναι προτεραιότητα για μας στο MAXMAG. Αυτός είναι κ ο λόγος, για τον οποίο κάθε εβδομάδα οι συντάκτες μας θα επιλέγουν τα 15 σημαντικότερα άρθρα, από όλες τις στήλες του περιοδικού και θα φροντίζουμε να τα λαμβάνεις απευθείας στο email σου. Όλες οι σημαντικές ειδήσεις θα σε περιμένουν να τις ανοίξεις. Το μόνο που χρειάζεται να κάνεις είναι μια εγγραφή στο Newsletter μας. Τι περιμένεις λοιπόν;