Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Ba người tham gia thử nghiệm lâm sàng bị tê liệt trò chuyện với gia đình và bạn bè, mua sắm trực tuyến và sử dụng các ứng dụng máy tính bảng khác, tất cả chỉ bằng cách nghĩ về việc chỉ và nhấp chuột.
Trong một nghiên cứu được công bố ngày 21 tháng 11 trên PLOS ONE , ba người tham gia thử nghiệm lâm sàng mắc bệnh tetraplegia, mỗi người đang sử dụng BrainGate BCI điều tra ghi lại hoạt động thần kinh trực tiếp từ một cảm biến nhỏ đặt trong vỏ não vận động, có thể điều hướng qua các chương trình máy tính bảng thường được sử dụng , bao gồm các ứng dụng email, trò chuyện, phát nhạc và chia sẻ video. Những người tham gia nhắn tin với gia đình, bạn bè, thành viên của nhóm nghiên cứu và những người tham gia cùng họ. Họ lướt web, kiểm tra thời tiết và mua sắm trực tuyến. Một người tham gia, một nhạc sĩ, đã chơi một đoạn “Ode to Joy” của Beethoven trên giao diện piano kỹ thuật số.
Tiến sĩ Jaimie Henderson cho biết: “Trong nhiều năm, sự hợp tác BrainGate đã làm việc để phát triển khoa học thần kinh và thần kinh học để cho phép những người mất khả năng vận động kiểm soát các thiết bị bên ngoài chỉ bằng cách nghĩ về chuyển động của cánh tay hoặc bàn tay của chính họ”. , một tác giả cao cấp của bài báo và một bác sĩ phẫu thuật thần kinh của Đại học Stanford. “Trong nghiên cứu này, chúng tôi đã khai thác bí quyết đó để khôi phục khả năng kiểm soát chính xác mọi công nghệ hàng ngày mà họ đang sử dụng trước khi phát bệnh. Thật tuyệt vời khi thấy những người tham gia thể hiện bản thân hoặc chỉ tìm một bài hát họ muốn nghe ngóng.”
BrainGate BCI điều tra bao gồm một mô cấy có kích thước aspirin bé phát hiện các tín hiệu liên quan đến các chuyển động dự định được tạo ra trong vỏ não vận động của não. Những tín hiệu đó sau đó được giải mã và định tuyến đến các thiết bị bên ngoài. Các nhà nghiên cứu BrainGate và các nhóm khác sử dụng các công nghệ tương tự đã chỉ ra rằng thiết bị có thể cho phép mọi người di chuyển cánh tay robot hoặc lấy lại quyền kiểm soát tay chân của họ, mặc dù đã mất khả năng vận động do bệnh tật hoặc chấn thương. Nghiên cứu này từ sự hợp tác bao gồm các nhà khoa học, kỹ sư và bác sĩ từ Viện Khoa học Não Carney của Đại học Brown, Trung tâm Y tế Cựu chiến binh Providence (PVAMC), Bệnh viện Đa khoa Massachusetts (MGH) và Đại học Stanford.
Hai trong số những người tham gia vào nghiên cứu mới nhất này bị yếu hoặc mất vận động tay và chân do xơ cứng teo cơ bên (ALS), một bệnh tiến triển ảnh hưởng đến các dây thần kinh trong não và cột sống điều khiển chuyển động. Người tham gia thứ ba bị tê liệt do chấn thương cột sống. Tất cả đã được ghi danh vào một thử nghiệm lâm sàng nhằm đánh giá sự an toàn và tính khả thi của hệ thống BrainGate điều tra.
Trong nghiên cứu này, các tín hiệu thần kinh từ BrainGate BCI đã được chuyển đến giao diện Bluetooth được định cấu hình để hoạt động như một con chuột không dây. Chuột ảo sau đó đã được ghép nối với máy tính bảng Google Nexus 9 chưa sửa đổi. Những người tham gia sau đó được yêu cầu thực hiện một nhóm các nhiệm vụ được thiết kế để xem họ có thể điều hướng tốt như thế nào trong nhiều ứng dụng thường được sử dụng và chuyển từ ứng dụng này sang ứng dụng khác. Những người tham gia duyệt qua các lựa chọn âm nhạc trên một dịch vụ phát trực tuyến, tìm kiếm video trên YouTube, cuộn qua một trang tổng hợp tin tức và soạn email và trò chuyện.
Nghiên cứu cho thấy những người tham gia có thể thực hiện tối đa 22 lựa chọn điểm và nhấp mỗi phút trong khi sử dụng nhiều ứng dụng. Trong các ứng dụng văn bản, những người tham gia có thể nhập tối đa 30 ký tự hiệu quả mỗi phút bằng giao diện email và văn bản tiêu chuẩn.
Những người tham gia báo cáo tìm thấy giao diện trực quan và thú vị để sử dụng, nghiên cứu lưu ý. Một người nói, “Cảm giác tự nhiên hơn những lần tôi nhớ khi sử dụng chuột.” Một báo cáo khác có “nhiều quyền kiểm soát hơn so với những gì tôi thường sử dụng.”
Các nhà nghiên cứu hài lòng khi thấy những người tham gia sử dụng giao diện máy tính bảng để khám phá sở thích và sở thích của họ nhanh như thế nào.
“Thật tuyệt khi thấy những người tham gia của chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ mà chúng tôi yêu cầu họ thực hiện, nhưng phần thú vị và thú vị nhất của nghiên cứu là khi họ chỉ làm những gì họ muốn làm – sử dụng các ứng dụng mà họ thích để mua sắm , xem video hoặc chỉ trò chuyện với bạn bè “, tiến sĩ Paul Nuyujukian, một nhà nghiên cứu sinh học tại Stanford cho biết. “Một trong những người tham gia đã nói với chúng tôi khi bắt đầu thử nghiệm rằng một trong những điều cô ấy thực sự muốn làm là chơi nhạc một lần nữa. Vì vậy, để xem cô ấy chơi trên bàn phím kỹ thuật số thật tuyệt vời.”
Việc các thiết bị máy tính bảng hoàn toàn không thay đổi và tất cả các phần mềm trợ năng đã tải sẵn bị tắt là một phần quan trọng của nghiên cứu, các nhà nghiên cứu cho biết.
“Các công nghệ hỗ trợ hiện có ngày nay, mặc dù chúng rất quan trọng và hữu ích, nhưng tất cả đều bị giới hạn về tốc độ sử dụng mà chúng cho phép hoặc tính linh hoạt của giao diện”, ông Krishna Shenoy, tác giả của bài báo nói. và một kỹ sư điện và nhà thần kinh học tại Đại học Stanford và Viện Y khoa Howard Hughes. “Điều đó phần lớn là do các tín hiệu đầu vào hạn chế có sẵn. Với sự phong phú của đầu vào từ BCI, chúng tôi có thể mua hai máy tính bảng trên Amazon, bật Bluetooth và những người tham gia có thể sử dụng chúng với hệ thống BrainGate điều tra của chúng tôi ngay lập tức hộp.”
Các nhà nghiên cứu nói rằng nghiên cứu này cũng có khả năng mở ra những đường dây liên lạc mới quan trọng giữa những bệnh nhân bị thiếu hụt thần kinh nghiêm trọng và các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe của họ.
“Điều này có tiềm năng lớn để khôi phục giao tiếp đáng tin cậy, nhanh chóng và phong phú cho những người mắc hội chứng bị khóa không thể nói”, Jose Albites Sanabria, người thực hiện nghiên cứu này khi còn là nghiên cứu sinh về kỹ thuật y sinh tại Đại học Brown, nói. “Điều đó không chỉ có thể cung cấp sự tương tác gia tăng với gia đình và bạn bè của họ, mà còn có thể cung cấp một ống dẫn để mô tả kỹ hơn các vấn đề sức khỏe đang diễn ra với những người chăm sóc.”
Là một nhà thần kinh học và thực hành bác sĩ thần kinh chăm sóc quan trọng, tác giả cao cấp Tiến sĩ Leigh Hochberg của Đại học Brown, Bệnh viện Đa khoa Massachusetts và Trung tâm Y tế Providence VA nhận thấy tiềm năng to lớn cho khả năng phục hồi của BCI được minh họa trong nghiên cứu này.
“Khi tôi thấy ai đó trong phòng chăm sóc đặc biệt thần kinh bị đột quỵ cấp tính và mất khả năng di chuyển hoặc giao tiếp, tôi muốn nói, ‘Tôi rất xin lỗi điều này đã xảy ra, nhưng chúng tôi có thể khôi phục khả năng sử dụng các công nghệ bạn đang sử dụng trước khi điều này xảy ra và bạn sẽ có thể sử dụng lại chúng vào ngày mai “, ông Hochberg nói. “Và chúng tôi đang tiến gần hơn để có thể nói với ai đó đã được chẩn đoán mắc ALS, ‘ngay cả khi chúng tôi tiếp tục tìm cách chữa trị, bạn sẽ không bao giờ mất khả năng giao tiếp.’ Công việc này là một bước tiến tới những mục tiêu đó. “
Video: https://www.youtube.com/watch?time_continue=47&v=O6Qw3EDBPhg
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Brown . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :