Teknologi untuk mengawal komputer menggunakan hanya pemikiran anda wujud selama beberapa dekad. Namun kami telah membuat kemajuan yang terhad dalam menggunakannya untuk tujuan aslinya: membantu orang yang kurang upaya untuk berkomunikasi. Sehingga sekarang, itu. Satu kajian baru menunjukkan bahawa teknologi antara muka otak alternatif boleh membantu orang yang "terkunci dalam sindrom" bercakap dengan dunia luar. Ia bahkan membenarkan penghidap melaporkan bahawa mereka gembira, walaupun keadaannya.

Tahap akhir dari kondisi degeneratif yang dikenal sebagai sklerosis lateral amyotrophic (ALS) atau penyakit neuron motor, meninggalkan pesakit dalam keadaan terkunci. Akhirnya mereka tidak boleh memindahkan mana-mana bahagian badan mereka, bahkan mata mereka, walaupun otak mereka tidak terpengaruh. Tetapi saintis telah berjuang untuk menggunakan teknologi antara muka otak-komputer yang mengukur aktiviti elektrik di otak untuk membantu mereka berkomunikasi.

Satu sebab untuk ini ialah masih belum jelas berapa banyak sistem antara muka otak konvensional ini bergantung pada isyarat elektrik yang dihasilkan oleh pergerakan otot mata. Seorang pesakit ALS yang menggunakan antara muka otak-komputer ketika dia masih dapat memindahkan matanya kehilangan keupayaannya untuk berkomunikasi melalui teknologi selepas menjadi terkunci sepenuhnya. Ini mencadangkan bahawa kebanyakan aktiviti elektrik yang dicatatkan oleh komputer adalah berkaitan dengan gerakan mata sukarela yang berlaku apabila dia berfikir tentang sesuatu daripada pemikiran sendiri.

Pemantauan oksigen

Untuk mengatasi masalah ini, kumpulan penyelidik antarabangsa menggunakan cara yang berbeza untuk mengesan aktiviti saraf yang mengukur perubahan dalam jumlah oksigen di otak dan bukannya isyarat elektrik. Penyelidikan yang diterbitkan di Malaysia PLoS Biologi, melibatkan teknik yang dikenali sebagai spektroskopi inframerah berhampiran inframerah, yang menggunakan cahaya untuk mengukur perubahan dalam paras oksigen darah. Kerana bidang otak yang paling aktif pada waktu tertentu mengambil lebih banyak oksigen, ini bermakna anda dapat mengesan pola aktiviti otak dari turun naik oksigen.

Teknik ini tidak begitu sensitif terhadap pergerakan otot sebagai sistem elektroensefalografi (EEG) yang digunakan untuk mengukur aktiviti elektrik. Ini bermakna kaedah baru boleh digunakan untuk membantu pesakit ALS berkomunikasi sebelum dan selepas mereka kehilangan keupayaan mereka untuk bergerak kerana lebih cenderung hanya mencatat aktiviti otak yang berkaitan dengan pemikiran.

Kajian itu melibatkan empat pesakit ALS, tiga daripadanya tidak dapat berkomunikasi secara berkomunikasi dengan penjaga mereka sejak 2014 (yang terakhir sejak awal 2015). Dengan menggunakan teknologi antara muka komputer otak baru, mereka dapat berkomunikasi dengan baik dengan penjaga dan keluarga mereka dalam tempoh beberapa bulan. Ini adalah kali pertama ini mungkin untuk pesakit terkurung.

Para sukarelawan telah ditanya soalan pengetahuan peribadi dan umum dengan jawapan "ya" atau "tidak" yang diketahui. Antara muka otak komputer menangkap respons mereka dengan betul 70% masa, yang para penyelidik berpendapat cukup untuk menunjukkan bahawa mereka tidak hanya merekam jawapan yang tepat secara kebetulan. Eksperimen serupa menggunakan EEG tidak memukul ambang tahap peluang ini.

Pesakit juga dapat menyampaikan perasaan mereka tentang keadaan mereka, dan mereka semua empat kali berulang kali menjawab "ya" apabila mereka ditanya sama ada mereka gembira selama beberapa minggu. Seorang pesakit juga ditanya sama ada dia bersetuju untuk anak perempuannya berkahwin dengan teman lelakinya. Malangnya bagi pasangan itu, dia berkata tidak. Para sukarelawan terus menggunakan sistem di rumah selepas akhir kajian.

Penyelidikan memecah masuk

Seperti yang saya tahu dari penyelidikan saya sendiri, bekerja dengan pesakit terkunci sepenuhnya memerlukan banyak kerja keras. Khususnya, anda tidak boleh tahu pasti jika pengguna memahami bagaimana kami mahu mereka memberikan jawapan yang kami boleh cuba untuk mengesan. Jika sistem yang sebelum ini digunakan untuk merekodkan aktiviti otak pengguna yang bertubuh tidak berfungsi dengan pesakit terkunci, adalah biasa untuk menganggap bahawa orang itu, dan bukan mesin, bersalah, yang mungkin tidak kes itu. Tambahan lagi, terdapat tekanan kepada penyelidik - dari keluarga pesakit dan dari diri mereka sendiri - untuk memenuhi impian mencari jalan untuk berkomunikasi dengan sukarelawan.

Cabaran-cabaran ini mengetengahkan pencapaian penting kajian baru ini. Ia merupakan penyelidikan yang boleh memberi laluan baharu untuk membangunkan teknologi antara muka komputer otak yang lebih baik. Walaupun sistem setakat ini hanya membenarkan pesakit terkunci untuk memberi jawapan ya atau tidak, ia sudah menunjukkan peningkatan yang besar dalam kualiti hidup.

Sistem antara muka komputer pertama yang direka untuk membolehkan pengguna kurang upaya (walaupun tidak dikunci) untuk mengeja kata-kata dan berkomunikasi dengan mana-mana mesej yang mereka mahu, diakui melalui proses perlahan dan panjang. Oleh itu, adalah selamat untuk mengandaikan bahawa teknologi baru hanyalah langkah pertama ke arah sistem yang lebih canggih yang membolehkan komunikasi dua hala bebas tidak berdasarkan soalan mudah.

Mungkin lebih penting lagi, teknologi telah memulihkan keupayaan komunikasi empat orang yang telah bisu selama bertahun-tahun. Bayangkan bagaimana pesakit dan keluarga mereka mesti merasa apabila mereka akhirnya dapat "bercakap" lagi. Walaupun cabaran dalam penyelidikan antara muka otak-komputer, keputusan seperti ini adalah apa yang membuatkan kita terus menerus.

Tentang Pengarang

Ana Matran-Fernandez, Penyelidik Pasca Doktor Falsafah, Universiti Essex

Artikel ini pada asalnya diterbitkan pada Perbualan. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon