Un nou sistem citeste tiparele creierului unui utilizator pentru a conduce un elicopter pentru jucarii - prima data cand un vehicul de zbor a fost condus in intregime de gand. Imagine prin Universitatea din Minnesota
Gândiți-vă să vă strângeți pumnul drept. A un elicopter de 14 onci zboară direct. Imaginează-ți încleștarea pumnului stâng. Veacul cu tocător a plecat. Gândiți-vă să strângeți ambii pumnii și urcă vertical.
Acest remarcabil sistem de control al elicopterului este munca unui grup de oameni de știință de la Universitatea din Minnesota, condus de profesorul de inginerie Bin He. Ceea ce îl diferențiază este faptul că controlul zborului său nu necesită absolut nicio mișcare reală pentru pilot - nicio apăsare de butoane sau tragere de accelerație. În loc de o telecomandă convențională, utilizatorii controlează vehiculul cu un capac EEG (electroencefalografie) montat cu 64 de electrozi, care detectează activitatea electrică în diferite părți ale creierului în apropierea scalpului, citindu-le în mod eficient mintea.
Sistemul, demonstrat pentru prima dată în aprilie și acum complet descris într-un articol publicat astăzi în Journal of Neural Engineering, face parte din studiul intens al interfețelor creier-computer - căi de comunicare directă între creier și dispozitive computerizate sau robotice. În ultimii ani, oamenii de știință au creat robotică controlată de minte, care poate hrăni cuiva ciocolată sau îi poate ajuta să bea cafea, dar aceasta este prima instanță a unui vehicul de zbor controlat în întregime de gândire.
Sistemul se bazează pe EEG anterioare și alte cercetări neurologice efectuate de echipă, care au identificat care tipare de activitate din creier corelate cu gânduri precum „faceți un pumn cu mâna dreaptă” și „faceți un pumn cu ambele mâini”. -gândirile orientate apar mai ales în cortexul motor, o zonă a creierului responsabilă de controlul corpului. Capacul EEG este suficient de sensibil doar pentru a detecta o activitate relativ aproape de scalp - care este locul unde se află cortexul motor - astfel oamenii de știință au fost capabili să-și programeze software-ul EEG pentru a distinge în special aceste modele de gândire relevante.
Drept urmare, atunci când sistemul sesizează unul dintre gândurile specificate, convertește gândul („faceți primul cu mâna dreaptă”) într-o comandă pentru elicopter („virați la dreapta”) și apoi trimite semnalul vehiculului peste Wifi. Cu asta, voilà: un elicopter controlat de gândire.
Echipa a creat anterior un sistem care le-a permis utilizatorilor să controleze un elicopter virtual și l-a modificat pentru acest studiu folosind un vehicul fizic real, QuadDopter ARDrone. În cadrul proiectului, aceștia au oferit cinci studenți o fisură în zborul cu elicopterul și toți au reușit să-și dea seama cum să păstreze lucrul de la capăt - și chiar să-l zboare prin cercuri - cu o pregătire minimă.
Oamenii de știință au în vedere o serie de aplicații pentru acest tip de tehnologie. Cercetările sunt deja în curs pentru una dintre cele mai evidente utilizări: membrele protetice. În februarie, o echipă elvețiană a prezentat lucrări pe o mână artificială controlată de minte, care permite utilizatorului să ridice obiecte și poate chiar să transmită stimuli (cum ar fi mâna înfiptă de un ac) către creierul utilizatorului. Alții au lucrat pe scaunele cu rotile controlate de minte, ceea ce ar oferi mobilitate mai mare utilizatorilor quadriplegici.
Unul dintre aspectele care fac experimentul elicopterului să fie atât de interesant, însă, este că, precum câteva interfețe creier-computer recente (inclusiv scaunul cu rotile), acesta implică tipare cerebrale detectate cu o procedură non-invazivă - utilizatorii pot pur și simplu să-și pună sau să decoleze capacul EEG ori de câte ori le place. În comparație cu alte tipuri de interfețe creier-computer, care se bazează adesea pe senzori implantati chirurgical, acest tip de sistem ar putea fi utilizat într-o gamă mult mai largă de situații.
Pentru unul, pacienții paralizați reticenți sau incapabili să aibă o intervenție chirurgicală costisitoare și invazivă pentru a deveni mai autonomi pot pur și simplu purta șapca. În plus, amputații și pacienții care prezintă o afecțiune non-paralizantă care limitează încă mobilitatea - cum ar fi ALS sau o altă afecțiune neuromusculară - ar putea utiliza, în teorie, acest tip de tehnologie pentru a controla scaunele cu rotile sau chiar și alte vehicule, cum ar fi mașinile, fără a necesita un creier permanent. sistem de implant.
Într-o zi, ar putea fi folosit chiar pentru a îmbunătăți utilizarea tehnologiei pentru persoanele fără probleme medicale conexe. Dacă va deveni suficient de fiabil și sensibil, de exemplu, probabil, piloții ar putea controla într-o zi elicopterele cu dimensiunea completă cu gândurile lor pentru a reduce oboseala mâinilor și brațelor, iar chirurgii ar putea manipula instrumentele chirurgicale fără a fi nevoiți să-și strângă mâinile.
