A technológia lehetővé teszi, hogy az agyjelek irányítsák a számítógépet

Egyedül az agyi jelek felhasználásával egy új tanulmány résztvevői arra késztethették a számítógép képernyőjét, hogy jelenítse meg az általuk kiválasztott képet.

"Az alanyok gondolataikkal felülbírálhatták a számítógép képernyőjén látott képeket" - mondta a tanulmány vezető szerzője, Itzhak Fried, MD, Ph.D., a Los Angeles-i Kaliforniai Egyetem idegsebészeti professzora.

A kutatás során az önkéntesek agyát egy számítógéphez csatlakoztatták, amely két egymást átfedő képet mutatott. Ezután egy viszonylag kis számú agysejtből a számítógépre továbbított agyi jelek felhasználásával a résztvevők arra kényszeríthették a számítógépet, hogy az egyik képet jelenítse meg, a másikat pedig eldobja.

A vizsgálat résztvevői 12 epilepszia voltak, akiknek apró vezetékeket telepítettek az agyukba a rohamok aktivitásának monitorozására. Ezeket a felvételeket általában a rohamokért felelős agyterületek pontos meghatározására használják. Ebben a tanulmányban a vezetékeket a mediális temporális lebenybe helyezték, egy olyan régióba, amely a memóriához és az összetett képek, például az arcok azonosításának képességéhez kapcsolódik.

Amint agyi jeleiket számítógépre továbbították, a résztvevők két összevont képet néztek a számítógép képernyőjén, mindegyik kép egy-egy ismert tárgyat, helyet, személyt vagy állatot mutatott. A kutatók ezt követően azt mondták az önkénteseknek, hogy mentálisan válasszanak ki egy képet, és arra összpontosítsanak, amíg ez a kép teljesen láthatóvá nem válik, és a másik kép elhalványul.

Meglepő módon a vizsgálatnak csak négy sejtre volt szüksége a temporális lebenyben. Korábbi kutatások kimutatták, hogy az agy ezen szakaszának minden egyes sejtje nagyobb sebességgel küld impulzusokat, ha egy bizonyos képet preferál. Például az időbeli lebeny egyik sejtje válaszolhat Marilyn Monroe fényképére, míg egy másik Michael Jacksonra. Mindkét híresség arcát használták a vizsgálat során.

"A tanulmány figyelemre méltó aspektusai az, hogy koncentrálhatjuk figyelmünket a választásra, oly kevés agysejt modulálásával, és hogy nagyon gyorsan megtanulhatjuk irányítani ezeket a sejteket" - mondta Debra Babcock, Ph.D., programigazgató az Országos Neurológiai Rendellenességek és Stroke Intézetben (NINDS).

A tanulmány hangsúlyozza az agy-számítógép interfész (BCI) fejlesztésében elért technológiai ugrásokat - olyan eszközöket, amelyek lehetővé teszik az emberek számára, hogy gondolataikon keresztül irányítsák a számítógépeket vagy más eszközöket. A BCI-k nagy ígéretet jelentenek a megbénult emberek számára, akik képesek lennének kommunikálni vagy irányítani a művégtagokat az eszközökkel.

Ehhez a tanulmányhoz azonban a BCI technológiát használták arra, hogy kitalálják, hogyan dolgozza fel az agy az információt, és jobban megértsék, hogyan kapcsolódnak a gondolatok és a választások az egyes agysejtek közös tevékenységéhez.

Ezt a játékot a csoport összesen közel 900 alkalommal játszotta, és a résztvevőknek sikerült elérniük, hogy a számítógép az esetek 70 százalékában megmutassa a célképet. Úgy tűnt, az önkéntesek nagyon gyorsan felzárkóztak, és első próbálkozásukkor gyakran sikeresek voltak.

"Ez az agy-számítógép interfész újszerű és elegáns használata annak feltárására, hogy az agy hogyan irányítja a figyelmet és döntéseket hoz" - mondta Babcock.

A tanulmány a folyóiratban jelent meg Természet és részben az Országos Neurológiai Rendellenességek és Stroke Intézet (NINDS) és az Országos Mentális Egészségügyi Intézet (NIMH) finanszírozta, mindkettő az NIH része.

Forrás: Nemzeti Egészségügyi Intézetek