За допомогою імплантованого в мозок пристрою пацієнт з БАС навчився управляти телевізором, світлом і іншими домашніми пристроями.
Дослідники з Медичного центру Джонса Хопкінса опублікували результати трьох місяців клінічного випробування імплантуючого інтерфейсу «мозок-комп’ютер» у пацієнта Тіма Еванса з боковим аміотрофічним склерозом (БАС). Результати показують стійку точність 90% протягом тримісячного періоду без необхідності перенавчання або калібрування алгоритму нейроімпланта.
БАС — прогресуюче захворювання нервової системи, яке викликає м’язову слабкість і втрату рухових і мовних функцій. В даний час у Еванса серйозні проблеми з вимовою і ковтанням. Він може говорити повільно, але більшості людей його важко зрозуміти.
Дослідники хірургічним шляхом імплантували Евансу на поверхню областей мозку, що відповідають за мову і функцію верхніх кінцівок, нейроінтерфейс Cortical Communication (CortiCom). Пристрій забезпечує прямий канал зв’язку між мозком і зовнішніми інтелектуальними пристроями.
Принцип роботи інтерфейсу (верхній ряд), фото пацієнта і лікаря (нижній ряд). Фото: Johns Hopkins Medicine; portraits courtesy of Caslon Hatch
Пацієнту встановили дві електрокортикографічні (ЕКОГ) сітки на поверхні мозку. Сітка ЕКоГ є тонкий лист електродів розміром з поштову марку, поміщена в мозок людини для запису електричних сигналів, що виробляються тисячами нейронів.
Тім Еванс кілька тижнів працював з дослідниками, щоб навчити інтерфейс розпізнавати унікальні сигнали мозку, повторюючи вголос кожну з шести команд у міру їх появи на екрані. Коли алгоритм глибокого навчання був навчений, Евансу було запропоновано подавати одні й ті ж словесні команди для управління комунікаційною панеллю в режимі реального часу, зазвичай протягом приблизно п’яти хвилин кожен день протягом наступних трьох місяців.
Крім вираження за допомогою комунікаційної панелі того, що він відчуває і чого хоче, Тім міг використовувати BCI для включення і виключення світла, а також для вибору відео для перегляду на YouTube.
Вчені відзначають, що, на відміну від багатьох інших досліджень нейроінтерфейсів вони використовували електроди, які не проникають в мозок. Це дозволяє реєструвати великі популяції нейронів з поверхні мозку, а не окремі клітини. Це дозволяє розробити стабільну систему, яку не потрібно постійно перенавчати. А значить, підхід потенційно дає учасникам свободу використовувати BCI в будь-який час і в будь-якому місці без постійного втручання дослідника.