Într-o cameră de 3 metri dintr-o unitate de îngrijire medicală din Menlo Park, California, cercetătorii testează următoarea evoluție a interfeței computerului în interiorul cortexului motor primar al lui Dennis DeGray. Dar cine este DeGray și cum a reușit să devină cel mai rapid dactilograf din lume în condițiile în care este paralizat? Aflați povestea lui și a altui coleg de suferință „Bravo-1”, care a fost declarat primul om care a produs vreodată cuvinte întregi printr-un computer intermediar care decodifică mesajele creierului său.
Un bărbat paralizat de la gât în jos, în urma unui accident nefericit, o căzătură în curtea sa în timp ce scotea gunoiul, l-a țintuit în scaunul cu roțile pentru tot restul vieții. DeGray este un virtuoz în a-și folosi creierul pentru a controla mouse-ul unui computer. În ultimii cinci ani, el a participat la BrainGate, o serie de studii clinice în care medicii chirurgi au introdus în creierul a peste 20 de persoane paralizate, sonde de siliciu de mărimea unei aspirine.
Folosind aceste interfețe creier-calculator, cercetătorii pot măsura declanșarea a zeci de neuroni în timp ce oamenii se gândesc să-și miște brațele și mâinile. Trimițând aceste semnale către un computer, oamenii de știință le-au permis celor cu implanturi să prindă obiecte cu brațe robot și să conducă avioanele în simulatoare de zbor, vise pe care mulți dintre acești oameni imobilizați nu și le-au putut imagina că le vor împlini.
DeGray este cel mai rapid dactilograf din lume. El a stabilit pentru prima dată un record în urmă cu patru ani, folosind semnalele creierului pentru a se plimba pe o tastatură virtuală cu un cursor de tip point-and-click. Selectând litere de pe un ecran, a ajuns la o rată de opt cuvinte corecte scrise într-un minut. Apoi, chiar înainte de începerea pandemiei de Covid-19, și-a doborât propriul record, folosind o nouă tehnică prin care și-a imaginat că scrie scrisori de mână pe hârtie liniată. Cu această abordare, a reușit 18 cuvinte pe minut.
Una dintre persoanele responsabile pentru studiile cu DeGray este Krishna Shenoy, un cercetător în neuroștiințe de la Universitatea Stanford, unul dintre liderii proiectului BrainGate. În timp ce alți cercetători ai interfeței creierului au atras atenția cu demonstrații mai spectaculoase, grupul lui Shenoy a rămas concentrat pe crearea unei interfețe practice pe care pacienții paralizați o pot folosi pentru interacțiunile de zi cu zi cu computerul. «A trebuit să perseverăm în primele zile, când oamenii spuneau „Ah, este mai tare să faci un braț robotic”. Dar dacă poți să dai click, atunci poți să folosești Gmail, să navighezi pe web și să redai ce muzică vrei», a afirmat Shenoy.
Un alt pacient paralizat a devenit celebru după ce, cu ajutorul unui dispozitiv care se baza pe mișcările capului său pentru a controla o tastatură, a reușit să producă aproximativ cinci cuvinte pe minut, câte un caracter la un moment dat. Rata tipică atunci când cineva vorbește fluid poate fi de până la 200 de cuvinte pe minut.
În urmă cu mai bine de 15 ani, acesta a suferit un accident vascular cerebral masiv. Avea 20 de ani când o arteră majoră care îi alimenta trunchiul cerebral s-a spart. Incidentul l-a lăsat în imposibilitatea de a-și controla membrele sau orice mușchi legat de vorbire.
Acum a devenit prima persoană care a produs vreodată cuvinte întregi printr-un computer intermediar care decodifică mesajele creierului său. Un procesor conectat la o serie de electrozi implantați în creierul său primește mesajele și le traduce în cuvinte afișate pe un ecran. După cum au raportat cercetătorii în New England Journal of Medicine, bărbatul – care acum are 30 de ani și pentru care cercetătorii au folosit pseudonimul „Bravo-1”- a utilizat această interfață creier-calculator, sau BCI, pentru a produce cuvinte întregi în afara creierului său, pentru prima dată de la accidentul vascular cerebral. De fapt, cu o suită de cel puțin 50 de cuvinte, putea chiar să transmită până la 1.000 de propoziții complete.
Cercetătorii au decodificat originea semnalelor cerebrale care controlează vorbirea și au creat noua neuroproteză care facilitează producerea de cuvinte întregi, producând o rată mai rapidă a cuvintelor pe minut. Noul implant cerebral transmite cuvinte complete din semnalele neuronale.
Neurochirurgul Edward Chang, director al departamentului de neurochirurgie de la Universitatea din California, San Francisco, este cel care a efectuat operația neuroprotetică, fiind și autorul principal al studiului. Când a fost întrebat despre cum a răspuns Bravo-1 la succesul pe care l-a experimentat până acum, Chang a mărturisit: „Cred că a fost cu adevărat încântat și entuziasmat, iar acesta este cu adevărat doar începutul”.
Medicul a precizat că vocabularul s-a extins deja dincolo de cele 50 de cuvinte raportate în acest studiu și „este incitant să vadă că lucrurile cresc în acest fel”.
Bibliografie:
- https://www.scientificamerican.com/article/new-brain-implant-transmits-full-words-from-neural-signals/, MIT Review (By Emily Willingham on July 15, 2021)
Traducere și adaptare Alexandra Mănăilă
