Nová AI dokáže identifikovať mozgové vzorce súvisiace so špecifickým správaním
Výskumníci predstavili nové rozhranie mozog-počítač, ktoré dokáže z celej siete mozgovej aktivity vyčleniť jeden konkrétny signál.
Výskumníci z USC Viterbi v novej práci predstavili nádej pre paralyzovaných pacientov. Demonštrovali nový typ rozhrania mozog-počítač, ktorý dokáže zaznamenávať doteraz nepozorované vzorce mozgovej aktivity.
Presnejšie povedané, vedci vyvinuli nový typ algoritmu, ktorý s pomocou umelej inteligencie dokáže selektovať a sledovať mozgovú aktivitu spojenú s určitým správaním.
“Už len čítaním internetového článku náš mozog riadi niekoľko rôznych správaní. Rozdiel je v tom, či čítame článok nahlas alebo ho čítame len tak, pre seba. Možno popri čítaní siahneme po pohári s kávou, možno vyberieme z misky za hrsť orieškov, pretože sme na ne dostali chuť. Popri tom mozog riadi aj veľa ďalších vecí v tele. Všetky tieto procesy prebiehajú naraz a vytvárajú spletitú sieť mozgovej aktivity,” vysvetľujú autori štúdie.
Keď vezmeme všetku túto aktivitu, výskumníci vidia “guláš” rôznych signálov a problém je vyčleniť z tejto zmesi signálov presne tie, ktoré predstavujú konkrétnu aktivitu, napríklad čisto len pohyb ruky. Práve toto vyčlenenie signálov je kľúčové pre vyvinutie rozhrania mozog-počítač, ktoré by mohlo v budúcnosti pomôcť navrátiť schopnosť pohybu paralyzovaným pacientom.
Keď chce paralyzovaný pacient pohnúť rukou, myšlienka pohybu sa nedokáže preložiť na signál, ktorý by putoval do svalov pacienta. Rozhranie mozog-počítač ale dokáže túto myšlienku zachytiť, preložiť ju a následne preložiť tento pohyb do externého zariadenia, napríklad robotickej ruky alebo počítačového kurzora.
V rámci novej štúdie vedci predstavili algoritmus, ktorý dokáže vyčleniť jednotlivé signály v mozgu. Tento algoritmus nazývajú DPAD (Dissociative Prioritized Analysis of Dynamics).
Neprehliadni
“Náš AI algoritmus DPAD vyčlení z mozgovej aktivity ten signál, ktorý zodpovedá za správanie, ktoré chceme simulovať. Môže ísť napríklad o pohyb ruky. Tento konkrétny signál dokáže vybrať spomedzi všetkej komunikácie, ktorá práve v mozgu prebieha. To nám dovoľuje oveľa presnejšie dekódovať informácie o pohybe z mozgovej aktivity. Navyše s pomocou nášho algoritmu dokážeme odhaliť aj nové vzorce aktivity, ktoré sme doteraz prehliadali,” tvrdí Maryam Shanechi, jedna z autorov štúdie.
Rozpoznanie konkrétnych vzorcov
Najdôležitejším bodom nové ho algoritmu je sledovanie konkrétnej aktivity, o ktorú sa vedci zaujímajú. Môže ísť o pohyb ruky, nohy, inej časti tela alebo odlišného typu aktivity. Keď vedci vyselektujú konkrétnu aktivitu, následne trénujú AI model na to, aby tieto signály uprednostnil. Následne sa vytvorený algoritmus dokáže naučiť aj zvyšné vzorce mozgovej aktivity, aby tieto vzorce nezakrývali to, čo má algoritmus vidieť.
Autori štúdie naznačujú, že v budúcnosti by sme mohli tento algoritmus využiť aj v iných oblastiach. Využitie vidia napríklad pri rozpoznávaní bolesti alebo depresívnych stavov. Teoreticky by sme tak vedeli pacientom s depresiou poskytnúť lepšiu liečbu tým, že by lekári sledovali vývoj symptómov.
Protézy novej generácie
V rámci iného výskumu vedci predstavili aj prvú protézu ruky, ktorá sa ovláda len prostredníctvom magnetizmu. Vedci ju označujú ako protézu budúcnosti, pretože ju pacient dokáže ovládať čisto len myšlienkami. Protéza dovoľuje pacientovi reprodukovať všetky prirodzené pohyby končatiny jednoduchou myšlienkou. Zároveň ale dovoľuje pacientovi aj určiť, akou silou chce chytiť objekty. Umožňuje mu teda s jemnosťou manipulovať krehkými predmetmi.
Protéza nemá žiadne drôty ani elektrické spojenia. Skladá sa len z magnetov a svaly ovládajú pohyby protézy. Ako autori štúdie vysvetľujú, pacient tak získava možnosť žiť plnohodnotný život a zvládnuť každodenné úlohy, ako napríklad otvorenie pohára, používanie skrutkovača alebo zdvihnutie mincí zo stola.
Novú protézu predstavili výskumníci zo Sant’Anna School in Pisa, pričom ju už otestovali aj na pacientovi, ktorý si ju nevedel vynachváliť. Viac sa o tejto novej, prelomovej, protéze vieš dočítať v tomto článku.
