2025. 03. 07. - 08:35
Videóval - Már gondolatokkal mozgatja robotkarját a bénult ember
Egy beteg már képes lehet arra, hogy robotkarját gondolataival irányítsa. Az előrelépést a San Francisco-i Egyetem kutatói tették lehetővé.
Robotkart irányíthat egy bénult ember egy eszköz segítségével, amely jeleket továbbít agyából a számítógépre – mindez a San Francisco-i Egyetem kutatóinak köszönhető, akik tanulmány keretében be is számoltak az úttörő technológiai előrelépésről a Cell folyóiratban.
Elképzeli a cselekvést és a robotkar megteszi azt
Robotkarjával a mozgási képességét elveszített páciens meg tudott ragadni tárgyakat, mozgatni, elejteni is képes volt őket, csupán azáltal, hogy elképzelte: végrehajtja a cselekvéseket.
Az agy-számítógép interfészként (BCI) ismert eszköz rekordot is elért, 7 hónapig működött anélkül, hogy módosítani kellett volna. Eddig az ilyen eszközök csak 1-2 napig működtek.
Mesterséges intelligencia-modellre támaszkodik
Ez az agy-számítógép interfész azonban olyan mesterséges intelligencia modellre támaszkodik, amely képes alkalmazkodni az agyban végbemenő apró változásokhoz, amikor az ember megismétel egy mozdulatot – vagy ebben az esetben egy elképzelt mozdulatot –, és megtanulja ezt finomabb módon megtenni.
„Az emberek és a mesterséges intelligencia közötti tanulás ezen ötvözése az agy-számítógép interfészek következő fázisa. Ez az, amire szükségünk van a kifinomult, élethű funkció eléréséhez" - mondta Karunesh Ganguly neurológus, orvos, Ph.D., a neurológia professzora és az UCSF Weill Institute for Neurosciences tagja. Olvasd el: Új technológiai határokat feszeget a futurisztikus robotkéz
Már gondolatokkal mozgatja robotkarját a bénult ember
A kulcsot az jelentette, hogy a kutatók felfedezték, miként változik a tevékenység napról napra az agyban, miközben egy vizsgálatban résztvevő többször is elképzelte, hogy konkrét mozgásokat végez.
A mesterséges intelligenciát úgy programozták, hogy figyelembe vegye ezeket az elmozdulásokat, az hónapokig működött.
Szenzorok az agy felszínén
Karunesh Ganguly tanulmányozta, hogyan reprezentálnak bizonyos mozgásokat az állatok agyi tevékenységének mintázatai és azt tapasztalta, hogy a reprezentációk napról napra változnak, ahogy az állat megtanulta azokat. Gyanította, hogy ugyanez történik az emberekben is - ezért vesztették el a BCI-k olyan gyorsan azon képességüket a minták felismerésére.
Ganguly és Nikhilesh Natraj Ph.D., neurológiai kutató egy évekkel korábban agyvérzés miatt megbénult vizsgálati résztvevővel dolgozott együtt, aki sem beszélni, sem megmozdulni nem tudott.
Agya felszínére apró szenzorokat ültettek be, amelyek képesek voltak felvenni az agyi aktivitást, amikor elképzelte, hogy mozog.
Annak megállapítására, hogy agyi mintázata megváltozott-e az idő múlásával, Ganguly arra kérte a pácienst: képzelje el testének különböző részeit, például kezét, lábát vagy fejét.
Bár valójában nem tudott mozogni, a résztvevő agya mégis képes volt jeleket generálni egy mozgáshoz, ha elképzelte, hogy megteszi azt. A BCI az agyában lévő érzékelőkön keresztül rögzítette a mozgásokat az agyban.
Ganguly csapata megállapította: az agyban lévő reprezentációk alakja változatlan maradt, de elhelyezkedésük napról napra kissé eltolódott.
A virtuálistól a valóságig
A neurológus ezután arra kérte a beteget, képzelje el, amint két hét alatt egyszerű mozdulatokat végez ujjaival, kezével vagy hüvelykujjával, miközben a szenzorok rögzítették agyi tevékenységét, hogy megtanítsa a mesterséges intelligenciát.
Ezután a páciens megpróbálta irányítani a robotkart és a kezét. A mozdulatok azonban még mindig nem voltak túl pontosak.
Így Ganguly virtuális robotkarral gyakoroltatta a beteget, amely visszajelzést adott a vizualizációi pontosságáról. Végül megkapta a virtuális kart, hogy azt tegyen a segítségével, amit akar.
Miután elkezdett gyakorolni a valódi robotkarral, csupán néhány gyakorlatra volt szükség, hogy átadhassa képességeit a valóságban is.
Képes volt arra, hogy a robotkarral tárgyakat vegyen fel, elfordítsa és új helyre mozgassa azokat. Még egy szekrényt is ki tudott nyitni, kivett egy csészét és a vízadagolóhoz tartotta.
Hónapokkal később a páciens még mindig képes volt irányítani a robotkart egy 15 perces „hangolás” után – ennek során alkalmazkodott a kar ahhoz, ahogyan a beteg mozgásábrázolásai alakultak, mióta elkezdte használni az eszközt.
Ganguly jelenleg a mesterséges intelligencia-modelleket finomítja, hogy a robotkar gyorsabban és simábban mozogjon, majd pedig a BCI otthoni környezetben történő tesztelését tervezi.
Komoly előrelépés, hogy a bénult emberek immár képessé válhatnak robotkar irányításával táplálkozni vagy vizet szerezni maguknak.
A neurológus szerint mindez elérhető.
„Rendkívül biztos vagyok benne, hogy megtanultuk, hogyan kell felépíteni a rendszert és hogy ez működni fog" - mondta.
A tanulmány további szerzői Sarah Seko és Adelyn Tu-Chan voltak, az UCSF-től, valamint Reza Abiri, a Rhode Island-i Egyetem nunkatársa.
B.A.
