Sukces w rozwoju interfejsu BMI

Sukces w rozwoju interfejsu BMI

Interfejs BMI (Brain-Machine Interface) pozwala sterować rozmaitymi urządzeniami za pomocą fal mózgowych odbieranych poprzez elektrody umieszczone na skórze głowy pacjenta. Naukowcy opracowali właśnie nową metodę sterowania protezami kończyn z jego pomocą.

Przeszkodą, która stoi na drodze deweloperów BMI jest przede wszystkim czasochłonny proces nauki operowania interfejsem. Zazwyczaj nie obędzie się bez długich godzin spędzonych na jego ujarzmianiu – dla wielu osób niepełnosprawnych może to stanowić nie lada wyzwanie, a i tak nie zawsze gwarantowany jest pełen sukces. Pacjenci muszą w końcu wpływać bezpośrednio na naturalny proces myślowy tak, aby ten mógł zostać poprawnie zinterpretowany przez system. Na co dzień ruchami ciała steruje bowiem podświadomość, w minimalny tylko sposób obciążając naszą świadomość.

Zespół naukowców z NCCR Robotics zauważył, że mózg podczas nauki operowania interfejsem BMI generuje sygnały, które są swoistymi markerami powodzenia danej próby. Te sygnały związane są jednoznacznie z błędami, które uczestnik popełnia podczas treningu i zostały nazwane ErrPs (ERRor-related PotentialS). Wykorzystanie ich jako sprzężenie zwrotne znacznie skraca czas potrzebny na przyswojenie interfejsu.

W badaniach nad nową techniką uczenia wzięło udział 12 ludzi, którzy obserwowali 350 różnych ruchów maszyny, z czego co piąty był źle zaprogramowany. Następnie kazano zlokalizować im konkretny cel za pomocą robotycznej protezy. Jak się później okazało, zgodnie z przewidywaniami, czas na jego znalezienie malał z każdą kolejną iteracją.

Dzięki metodzie opracowanej przez NCCR Robotics możliwe jest tworzenie neuroprotez nowej generacji, które mogą być stosowane nawet przez pacjentów z uszkodzonym układem nerwowym. Automatyczna adaptacja protezy do jej operatora jest czymś absolutnie wyjątkowym i nie wymaga konieczności programowania.

(rr)