Brutálny prelom. Vedci vrátili paralyzovanému človeku schopnosť pohybu a systém fungoval bez zásahu šialene dlho
Vedci dokázali paralyzovanému mužovi vrátiť schopnosť pohybu pomocou robotickej ruky. Nový systém fungoval bez výpadkov celé mesiace.
Výskumníci z University of California v San Franciscu (UCSF) informovali, že paralyzovanému mužovi umožnili ovládať robotickú ruku len prostredníctvom počítača. Ten prijíma signály priamo z mužovho mozgu.
Prečo je tento pokrok tak významný? Pretože doteraz fungovali podobné zariadenia len na veľmi krátky čas. Obyčajne iba niekoľko dní než stratili schopnosť rozpoznať mozgové signály.
Tento nový systém počas testovania fungoval rekordných sedem mesiacov. Ešte dôležitejšie je, že počas tejto doby, neboli potrebné žiadne ďalšie úpravy ako korekcie zariadenia.
Zariadenie spadá do kategórie mozgových počítačových rozhraní (BCI – brain-computer interface). Takéto rozhranie kombinujú ľudské učenie a umelú inteligenciu na dosiahnutie fyzickej interakcie len na základe mozgových vĺn. Dokonca aj keď človek nemôže hýbať končatinami, jeho mozog stále generuje signály, ktoré môžu byť dekódované a prevedené na pohyby robotickej ruky.
Move a robotic arm just by imagining? UCSF scientists created a brain-computer interface that lets a person with paralysis control the arm’s movement for seven months straight, a first in the field. https://t.co/AWscYwzDUR pic.twitter.com/0LCfQ9NShm
— UC San Francisco (@UCSF) March 6, 2025
Neprehliadni
Tento výskum bol financovaný Národnými inštitútmi zdravia (NIH) a bol publikovaný 6. marca v odbornom časopise Cell. Vedúci výskumu, neurológ Karunesh Ganguly, ktorý je tiež profesorom neurológie a členom UCSF Weill Institute for Neurosciences, povedal, že ide o značný míľnik v pokroku pri vývoji BCIs.
„Toto spájanie učenia medzi ľuďmi a umelou inteligenciou je ďalšou fázou pre tieto mozgové počítačové rozhrania.“
Veľká nádej pre ľudí s mŕtvicou
Jeden z účastníkov výskumu bol muž, ktorý po mŕtvici stratil schopnosť pohybu a reči. Vďaka novému prístroju dokázal ovládať robotickú ruku len tým, že si predstavoval pohyby, ktoré by vykonal, ak by mal funkčné končatiny.
Tento účastník mal na povrchu mozgu implantované malé senzory, ktoré zachytávali aktivitu mozgu. Týmto spôsobom boli zaznamenávané signály, ktoré predstavovali pohyby, aj keď osoba nemohla skutočne pohybovať svojimi rukami, nohami alebo inými časťami tela.
Poloha zdroja mozgových vĺn sa každý deň mení
Kľúčovým objavom tejto štúdie bolo zistenie, že aj keď sa tieto mozgové vzory zachytávajú v rovnakých oblastiach mozgu, ich umiestnenie sa každý deň mierne mení. Neurológ Ganguly už v minulosti u zvierat detekoval podobný scenár. Ako správne predpokladal, takéto posuny by sa mohli objavovať aj u ľudí. Nakoniec sa to aj potvrdilo.
Umelej inteligencii sa podarilo úspešne prispôsobovať týmto zmenám v mozgových signáloch. Systém tak správne interpretoval mozgové vzory aj po niekoľkých mesiacoch.
Prvým krokom v tomto procese bolo, že účastník výskumu mal cvičiť na virtuálnej robotickej ruke. Tá mu poskytla spätnú väzbu o presnosti jeho predstavovaných pohybov. Keď sa mu podarilo vylepšiť svoje schopnosti ovládať virtuálnu ruku, prešiel na reálnu robotickú ruku.
Tá bola schopná vykonávať základné úkony, ako je uchopenie blokov, ich pohyb, teda presun a uloženie na nové miesta. Účastník bol dokonca schopný otvoriť skriňu, vybrať pohár a priložiť ho k vodovodnému kohútiku! Je to obrovský krok vpred pre ľudí trpiacich paralýzou.
Ešte väčším pokrokom bolo, že aj po niekoľkých mesiacoch od začiatku používania zariadenia účastník stále dokázal ovládať robotickú ruku. Stačila na to 15-minútová kalibrácia. Tá následne zistila zdroj signálov a prispôsobila systém posunom v mozgových signáloch.
Tento pokrok by mohol byť pre ľudí so zraneniami miechy a paralýzou zásadný. Možnosť ovládať robotickú ruku na samostatné jedenie alebo pitie vody by mohla výrazne zlepšiť kvalitu ich života. Neurológ Ganguly je presvedčený, že systém, ktorý vyvinuli, bude ďalej zdokonaľovaný a, že sa stane plne funkčným riešením pre ľudí, ktorí stratili schopnosť pohybu.
Komentáre