Konferencje
Makak sterujący grą dzięki chipowi Neuralink

Sterowanie komputerem za pomocą myśli to kolejny kamień milowy Neuralink

Czy wszyscy słyszeli już o małpce grającej w wirtualnego ping ponga siłą własnych myśli? To efekt eksperymentu, w ramach którego amerykańska firma Neuralink wszczepiła do mózgu zwierzęcia implant neuronalny. Taka technologia w przyszłości mogłaby zmienić życie osób sparaliżowanych. Na jakim etapie znajdują się obecne prace nad implantem?

Należąca do Elona Muska firma Neuralink od kilku lat pracuje nad bezprzewodowym interfejsem mózg-komputer [ang. brain-machine interface, BMI]. Ma on postać złożonego z elektrod implantu wszczepianego do mózgu, przesyłającego informacje do komputera. Jego pierwsze zapowiedzi w 2017 roku przedstawiał sam Musk. Jak zaznaczają jednak naukowcy, rozwój projektu opiera się na dziesięcioleciach wcześniejszych badań w tym zakresie.

Aktualne tempo prac Neuralink wydaje się szybkie, bo w latach 2019-2021 firma prezentowała kolejne kamienie milowe właściwie z roku na rok.

Kamienie milowe w rewolucji mózg-komputer

Konkretne wieści o technologii mózg-komputer od Neuralink pojawiły się w 2019 roku w artykule naukowym współautorstwa Elona Muska. Opisano w nim testy pierwszej generacji chipu Link, który chirurgicznie zaimplementowano gryzoniowi.

We wrześniu 2020 roku naukowcy podeszli do publicznego eksperymentu na śwince Gertrudzie, do której mózgu wszczepiono w pełni bezprzewodowy chip Link. Przechwytywał on i przesyłał do komputera sygnały związane ze zmysłem dotyku i aktywnością mózgu w momentach, kiedy świnia dotykała ryjkiem rękę swojego opiekuna.

W kwietniu 2021 roku przyszła pora na test na gatunku zwierząt „naczelnych”. Naukowcy chcieli w ten sposób przebadać gatunek o podobnych możliwościach motorycznych do tych ludzkich.

Tym sposobem w mózgu makaka o imieniu Pager znalazł się złożony z 1024 elektrod implant neuronowy N1 Link. Rejestruje on aktywność mózgu małpki, czyli wahania napięcia elektrycznego. Poprzez Bluetooth implant przesyła informacje do komputera, który dekoduje zapis i przetwarza go w taki sposób, by możliwe było sterowanie interfejsem komputera.

Gra w wirtualnego ping ponga za pomocą myśli

Początkowo Pager sterował komputerem z użyciem ręki i joysticka. Oprogramowanie rejestrujące aktywność jego mózgu, związaną z ruchem ramienia i dłoni, mogło stworzyć dzięki temu model powiązań między zachowaniem mózgu a fizycznym ruchem. Po takiej kalibracji joystick odłączano, a małpka kontynuowała grę samym myśleniem o planowanych przez mózg, fizycznych ruchach. Wciąż ruszała jednak nieaktywnym kontrolerem.

Nieco inną metodę zastosowano, kiedy Pager grał w grę wideo MindPong, sterując wirtualną paletką odbijającą piłeczkę. W tym przypadku małpka nie musiała nawet ruszać ramieniem, ponieważ nauczyła się sterować grą samymi tylko myślami charakterystycznych dla ruchu ręki, ale bez fizycznego ruchu. Tym samym to mózg pełnił rolę interfejsu i kontrolera do gry. Za wykonywanie tych zadań zwierzę było nagradzane porcjami bananowego koktajlu.

Jak Neuralink może wspomóc osoby sparaliżowane?

Po zakończeniu prac nad Neuralink, technologia skierowana będzie przede wszystkim do osób z zaburzeniami neurologicznymi. Dzięki implementacji chipu mogłyby one hipotetycznie pomyśleć o ruchu ręką, aby kursor komputerowy przesunął się w odpowiednie miejsce.

W ten sposób osoby z niepełnosprawnością zyskałyby możliwość korzystania ze smartfona, przeglądania Internetu, pisania wiadomości czy rysowania. Możliwe, że z czasem Neuralink pozwoliłby także na sterowanie wyposażonymi w mikroprocesory protezami kończyn.

Pierwszym problemem przed jakim stają naukowcy jest skalibrowanie komputera i chipu. Osoby sparaliżowane nie mogą bowiem wykonać wzorcowych ruchów, które komputer mógłby powiązać z określoną aktywnością w mózgu. Kalibracja musi polegać więc wyłącznie na myśleniu człowieka o wykonaniu danego ruchu np. ręką lub nogą.

Badania na zwierzętach miały wykazać, że technologia ta jest bezpieczna. Neuralink deklaruje, że chce stworzyć urządzenie „bezpieczne i skuteczne do klinicznego zastosowania, w pełni bezprzewodowe i możliwe do samodzielnej obsługi”.

Aktualnie celem firmy jest poprawa możliwości chipa, aby był szybszy i przesyłał więcej precyzyjnych informacji do komputera. Patrząc na przyspieszające prace nad implantem, możliwe, że kolejny krok milowy zostanie dokonany jeszcze w 2021 roku.

Źródło: neuralink.com
Zdjęcie: youtube.com/Neuralink

Udostępnij
Zobacz także