ILLUSTRATION: ELENA LACEY; GETTY IMAGES
Η εταιρεία νευροτεχνολογίας NEURALINK του Elon Musk προκαλεί αναστάτωση όσον αφορά την τεχνολογική πλευρά των νευρικών εμφυτευμάτων, αλλά δεν έχει δείξει ακόμη πώς θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε στην πραγματικότητα τα νευρικά εμφυτεύματα.
Προς το παρόν, η απόδειξη αυτών που μπορούμε να πετύχουμε με τα νευρικά εμφυτεύματα παραμένει στα χέρια της ακαδημαϊκής κοινότητας.
Αυτή την εβδομάδα, η ακαδημαϊκή κοινότητα παρείχε ένα αρκετά εντυπωσιακό παράδειγμα αυτών που υπόσχονται τα νευρικά εμφυτεύματα. Χρησιμοποιώντας ένα εμφύτευμα, ένα παράλυτο άτομο κατάφερε να πληκτρολογήσει περίπου 90 χαρακτήρες ανά λεπτό απλά φανταζόμενος ότι έγραφε αυτούς τους χαρακτήρες με το χέρι.
Σε προηγούμενες προσπάθειες παροχής δυνατοτήτων δακτυλογράφησης σε άτομα με παράλυση μέσω εμφυτευμάτων, έδωσαν στα άτομα ένα εικονικό πληκτρολόγιο και τους άφησαν να χειριστούν έναν κέρσορα με το μυαλό τους. Η διαδικασία ήταν αποτελεσματική, αλλά αργή και απαιτούσε την πλήρη προσοχή του χρήστη, καθώς έπρεπε να παρακολουθείται η πρόοδος του κέρσορα και να καθορίζεται πότε θα πατιέται το ισοδύναμο ενός πλήκτρου. Απαιτούσε επίσης από τον χρήστη να αφιερώσει χρόνο για να μάθει πώς να ελέγχει το σύστημα.
Υπάρχουν όμως κι άλλοι πιθανοί τρόποι για να αποτυπωθούν χαρακτήρες από τον εγκέφαλο στη σελίδα. Κατά τη διαδικασίας γραφής, με τη σκέψη μας διαμορφώνουμε την πρόθεση να χρησιμοποιήσουμε έναν συγκεκριμένο χαρακτήρα. Αν χρησιμοποιώντας ένα εμφύτευμα παρακολουθήσουμε αυτήν την πρόθεση, αυτό θα μπορούσε ενδεχομένως να λειτουργήσει. Δυστυχώς όμως, η διαδικασία δεν έχει διευκρινιστεί απόλυτα.
Εξηγώντας το καλύτερα, στην πρόθεση να γράψουμε έναν χαρακτήρα, μια απόφαση μεταδίδεται στον κινητικό φλοιό του εγκεφάλου και αυτή η απόφαση μεταφράζεται σε ενέργεια. Επίσης, υπάρχει ένα ακόμη στάδιο, όπου ο κινητικός φλοιός καθορίζει ότι θα σχηματίσει το γράμμα είτε πληκτρολογώντας το, είτε γράφοντάς το. Αυτό στη συνέχεια μεταφράζεται σε συγκεκριμένες μυϊκές κινήσεις που απαιτούνται για την εκτέλεση της συγκεκριμένης δράσης. Αυτές οι διαδικασίες είναι πολύ καλύτερα κατανοητές και σε αυτές στόχευσε η ερευνητική ομάδα για το νέο τους σχέδιο.
Συγκεκριμένα, οι ερευνητές τοποθέτησαν δύο εμφυτεύματα στον προκινητικό φλοιό ενός παράλυτου ατόμου. Αυτή η περιοχή θεωρείται ότι εμπλέκεται στη διαμόρφωση προθέσεων για να εκτελεστούν κινήσεις. Η σύλληψη αυτών των προθέσεων είναι πολύ πιο πιθανό να παράγει ένα σαφές σήμα από ότι οι ίδιες οι κινήσεις, οι οποίες είναι πιθανό να είναι περίπλοκες (οποιαδήποτε κίνηση περιλαμβάνει πολλούς μύες) και εξαρτάται από το πλαίσιο (όπου το χέρι σας σχετίζεται με τη σελίδα στην οποία γράφετε και τα λοιπά).
Με τα εμφυτεύματα στο σωστό μέρος, οι ερευνητές ζήτησαν από τον συμμετέχοντα να φανταστεί ότι γράφει γράμματα σε μια σελίδα και κατέγραψαν τη νευρική δραστηριότητα καθώς το έκανε.
Συνολικά, υπήρχαν περίπου 200 ηλεκτρόδια στον προκινητικό φλοιό του συμμετέχοντα. Δεν έδιναν όλα πληροφορίες για τη σύνταξη γραμμάτων, αλλά από όσα έδιναν, οι κατασκευαστές δημιούργησαν μια στατιστική μέθοδο, η οποία προσδιόριζε τα χαρακτηριστικά των νευρικών ηχογραφήσεων που διέφεραν ανάλογα τα γράμματα. Μετατρέποντας αυτές τις ηχογραφήσεις σε δισδιάστατο γράφημα, ήταν προφανές ότι η δραστηριότητα που παρατηρήθηκε κατά τη σύνταξη ενός μόνο χαρακτήρα συγκεντρώνονταν μαζί. Φυσικά, οι παρόμοιοι χαρακτήρες – οι p και b για παράδειγμα ή οι h , n , και r – σχημάτισαν κοντινές συστάδες, τη μία κοντά στην άλλη.
Οι ερευνητές ζήτησαν επίσης από τον συμμετέχοντα να χρησιμοποιήσει και σημεία στίξης, όπως κόμμα και ερωτηματικό, καθώς επίσης και να υποδείξει πού ήθελε να μπει κενό ή τελεία.
Συνολικά, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι θα μπορούσαν να αποκρυπτογραφήσουν τον κατάλληλο χαρακτήρα με ακρίβεια λίγο περισσότερο από 94%, αλλά το σύστημα απαιτούσε μια σχετικά αργή ανάλυση μετά την καταγραφή των νευρικών δεδομένων. Για να λειτουργήσουν τα πράγματα σε πραγματικό χρόνο, οι ερευνητές εκπαίδευσαν ένα επαναλαμβανόμενο νευρικό δίκτυο για να εκτιμήσουν την πιθανότητα ενός σήματος που αντιστοιχεί σε κάθε γράμμα.
Παρά το ότι λειτουργεί με σχετικά μικρό αριθμό δεδομένων (χαρακτήρες που αναλογούν μόνο σε 242 φράσεις), το σύστημα λειτούργησε εξαιρετικά καλά. Η καθυστέρηση μεταξύ της σκέψης και ενός χαρακτήρα που εμφανίζεται στην οθόνη ήταν περίπου μισό δευτερόλεπτο και ο συμμετέχοντας κατάφερε να παράγει περίπου 90 χαρακτήρες ανά λεπτό, ξεπερνώντας εύκολα την προηγούμενη προσπάθεια για την πληκτρολόγηση που βασίζεται σε εμφύτευμα, η οποία ήταν περίπου 25 χαρακτήρες ανά λεπτό. Το ποσοστό σφάλματος ήταν περίπου 5% και η εφαρμογή ενός συστήματος όπως μια αυτόματη διόρθωση πληκτρολόγησης θα μπορούσε να μειώσει το ποσοστό αυτό στο 1%.
Όλα τα τεστ έγιναν σε συγκεκριμένο κείμενο. Μόλις όμως επικυρώθηκε το σύστημα, οι ερευνητές ζήτησαν από τον συμμετέχοντα να πληκτρολογήσει απαντήσεις σε ερωτήσεις ελεύθερου κειμένου. Εδώ, η ταχύτητα μειώθηκε λίγο (75 χαρακτήρες το λεπτό) και τα σφάλματα αυξήθηκαν στο 2% μετά την αυτόματη διόρθωση, αλλά το σύστημα συνέχισε να λειτουργεί.
Οι ίδιοι οι ερευνητές διευκρίνισαν ότι "δεν είναι ακόμη ένα ολοκληρωμένο, κλινικά βιώσιμο σύστημα". Καταρχάς, έχει χρησιμοποιηθεί μόνο σε ένα άτομο, οπότε δεν γνωρίζουν πόσο καλά μπορεί να λειτουργήσει σε άλλους. Επίσης, το απλοποιημένο αλφάβητο που χρησιμοποιείται δεν περιέχει ψηφία, κεφαλαία γράμματα και τις περισσότερες μορφές στίξης. Επίσης, η συμπεριφορά των εμφυτευμάτων αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, ίσως λόγω μικρών αλλαγών σε σχέση με τους νευρώνες που διαβάζουν ή τη συσσώρευση ουλώδους ιστού, έτσι το σύστημα πρέπει να ρυθμίζεται τακτικά - τουλάχιστον μία φορά την εβδομάδα για να διατηρηθεί ένα ανεκτό ποσοστό σφάλματος .
Το σύστημα αυτό δείχνει μια πολύ σημαντική αύξηση της ταχύτητας σε σύγκριση με τα προηγούμενα συστήματα που βασίζονται σε εμφύτευμα και η ακρίβεια είναι αρκετά καλή. Έχει επίσης τη δυνατότητα να είναι παρόμοιο με την πληκτρολόγηση αφής, καθώς ο χρήστης δεν χρειάζεται να επικεντρώνεται οπτικά στην παραγωγή γραμμάτων, επιτρέποντας πιο κανονικές αλληλεπιδράσεις με το περιβάλλον του χρήστη. Το ζήτημα των γραμμάτων μπορεί να επιλυθεί εν μέρει χρησιμοποιώντας ένα εναλλακτικό αλφάβητο που σχεδιάστηκε από τους ερευνητές, στο οποίο όλα τα γράμματα ορίζονται από ανόμοια μοτίβα εγκεφαλικής γραφής.
Οι δυνατότητες είναι πολλές.
Τα πειράματα αυτά παρέχουν επίσης μια υπενθύμιση του δυναμικού των εμφυτευμάτων γενικότερα και ότι οι εταιρείες αρχίζουν να βρίσκουν στην τεχνολογία δυνατότητες εμπορευματοποίησης.
Πηγή: Ars Technica
fansubbers.gr
