Tehnoloģija ļauj smadzeņu signāliem kontrolēt datoru
Izmantojot tikai smadzeņu signālus, jaunā pētījuma dalībnieki varēja likt datora ekrānam parādīt konkrēto izvēlēto attēlu.
"Subjekti varēja izmantot savas domas, lai ignorētu attēlus, kurus viņi redzēja datora ekrānā," sacīja pētījuma vadošais autors Itzhak Fried, MD, Ph.D., neiroķirurģijas profesors Kalifornijas universitātē, Losandželosā.
Pētījuma laikā brīvprātīgo smadzenes tika savienotas ar datoru, kas parādīja divus attēlus, kas pārklājas. Pēc tam, izmantojot smadzeņu signālus, kas pārraidīti uz datoru no salīdzinoši neliela smadzeņu šūnu skaita, dalībnieki varēja piespiest datoru parādīt vienu no attēliem un izmest otru.
Pētījuma dalībnieki bija 12 epileptiķi, kuriem smadzenēs bija implantēti sīki vadi, lai uzraudzītu krampju aktivitāti. Šie ieraksti parasti tiek izmantoti, lai precīzi noteiktu smadzeņu zonas, kas ir atbildīgas par krampjiem. Šajā pētījumā vadi tika ievietoti mediālajā laika daivā - reģionā, kas saistīts ar atmiņu un spēju identificēt sarežģītus attēlus, piemēram, sejas.
Kad viņu smadzeņu signāli tika pārraidīti uz datoru, dalībnieki datora ekrānā apskatīja divus apvienotos attēlus, katrā attēlā parādot pazīstamu objektu, vietu, personu vai dzīvnieku. Pēc tam pētnieki teica brīvprātīgajiem, lai viņi garīgi izvēlas vienu attēlu un koncentrējas uz to, līdz šis attēls kļūst pilnībā redzams un otrs attēls izzūd.
Pārsteidzoši, ka pētījumam bija nepieciešamas tikai četras šūnas laika daivā. Iepriekšējie pētījumi ir parādījuši, ka katra atsevišķa šūna šajā smadzeņu sadaļā sūtīs impulsus ar lielāku ātrumu, kad tā dod priekšroku noteiktam attēlam. Piemēram, viena konkrēta laika daivas šūna var reaģēt uz Merilinas Monro fotogrāfiju, bet otra - uz Maiklu Džeksonu. Abas šīs slavenību sejas tika izmantotas pētījuma laikā.
"Šī pētījuma ievērojamie aspekti ir tādi, ka mēs varam koncentrēt savu uzmanību, lai izdarītu izvēli, modulējot tik maz smadzeņu šūnu, un ka mēs varam iemācīties ļoti ātri kontrolēt šīs šūnas," sacīja Debra Babcock, Ph.D., programmas direktore. Nacionālajā neiroloģisko traucējumu un insulta institūtā (NINDS).
Pētījumā uzsvērti tehnoloģiskie lēcieni, kas tiek veikti smadzeņu un datoru saskarnes (BCI) izstrādē - ierīcēs, kas ļauj cilvēkiem ar domu palīdzību vadīt datorus vai citus instrumentus. BCI piedāvā lielu solījumu paralizētiem cilvēkiem, kuri spētu sazināties vai kontrolēt protezējošās ekstremitātes ar ierīcēm.
Šajā pētījumā BCI tehnoloģija tomēr tika izmantota kā līdzeklis, lai noskaidrotu, kā smadzenes apstrādā informāciju, un lai labāk saprastu, kā domas un izvēles ir saistītas ar atsevišķu smadzeņu šūnu kopīgu darbību.
Šo spēli grupa spēlēja gandrīz 900 reizes, un dalībniekiem 70 procentos laika veiksmīgi izdevās panākt, lai dators rādītu mērķa attēlu. Šķiet, ka brīvprātīgie ļoti ātri pieķērās un bieži bija veiksmīgi ar pirmo mēģinājumu.
"Šis ir jauns un elegants smadzeņu un datora interfeisa pielietojums, lai izpētītu, kā smadzenes pievērš uzmanību un izdara izvēli," sacīja Babkoks.
Pētījums ir publicēts žurnālā Daba un to daļēji finansēja Nacionālais neiroloģisko traucējumu un insulta institūts (NINDS) un Nacionālais garīgās veselības institūts (NIMH), abi ir NIH daļa.
Avots: Nacionālie veselības institūti
