Por que construir interfaces cérebro-computador é tão difícil

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Por que construir interfaces cérebro-computador é tão difícil
Por que construir interfaces cérebro-computador é tão difícil
Anonim

Princípios importantes

  • Um novo estudo mostra-se promissor no uso de computadores para traduzir os pensamentos de um paciente paralisado.
  • Os especialistas dizem que as interfaces cérebro-computador são uma área em evolução que enfrenta muitos obstáculos.
  • A empresa Neuralink de Elon Musk desenvolveu robôs cirúrgicos para implantar BCIs sob os crânios de porcos e macacos.
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O futuro deveria ser sobre conectar computadores ao nosso cérebro.

Novels como "Neuromancer" fizeram parecer que estávamos a apenas alguns anos de criar uma interface cérebro-computador (BCI) funcional que nos permitiria entrar em uma realidade virtual compartilhada. Mas a última fase de um estudo que traduz as tentativas de conversação de um paciente com deficiência de fala e paralisia em palavras em uma tela mostra o quão longe temos que ir antes de fazer uma conexão neural com computadores.

"Tentar fazer com que o programa de computador decifre o movimento pretendido com base apenas em sinais registrados do córtex é como você ou eu tentar juntar o significado de uma frase que está f altando muitas palavras importantes", Edelle Field- Fote, diretor de pesquisa de lesões na medula espinhal do Shepherd Center, disse à Lifewire em uma entrevista por e-mail. "Às vezes vamos adivinhar corretamente as palavras que f altam com base no contexto, e outras vezes não."

Lendo Pensamentos

A última fase do estudo de um ano financiado pelo Facebook da Universidade da Califórnia em San Francisco (UCSF), chamado Chang Labs, anunciou recentemente o progresso na tentativa de ler os pensamentos de um paciente paralisado.

O estudo, conduzido pelo neurocirurgião Dr. Edward Chang, envolveu o implante de eletrodos em um homem paralisado que teve um derrame cerebral. Com um eletrodo implantado sobre a área do cérebro associada ao controle do trato vocal, o homem tentou responder a perguntas exibidas em uma tela. Os algoritmos de aprendizado de máquina do estudo foram capazes de reconhecer 50 palavras e convertê-las em frases em tempo real.

"Até onde sabemos, esta é a primeira demonstração bem-sucedida de decodificação direta de palavras completas da atividade cerebral de alguém que está paralisado e não pode falar", disse Chang em um comunicado à imprensa.

Os pesquisadores têm grandes esperanças de que tal pesquisa possa eventualmente se traduzir em benefícios práticos para os pacientes.

"A capacidade de capturar sinais do cérebro significa que a informação pode ser processada pelo computador e usada para controlar dispositivos", disse Field-Fote. "Esses dispositivos podem ser usados por indivíduos que, por causa de uma lesão ou distúrbio de saúde, perderam a ligação entre o cérebro e os músculos, sejam os músculos que controlam a fala, os braços ou as pernas."

Um Tesla para o seu cérebro?

A empresa Neuralink de Elon Musk vem fazendo avanços nos BCIs. Os pesquisadores desenvolveram robôs cirúrgicos automatizados sofisticados para implantar um ou mais BCI sob o crânio de, até o momento, porcos e macacos, sem nenhum impacto médico adverso aparente.

Matt Lewis, diretor de pesquisa da empresa de segurança NCC Group, disse à Lifewire em uma entrevista por e-mail que isso inclui a extração bem-sucedida de BCIs para mostrar que o processo pode ser revertido com segurança. Os macacos da Neuralink também aprenderam a jogar o videogame Pong simplesmente através do pensamento, com efeito e precisão significativos.

A capacidade de capturar sinais do cérebro significa que a informação pode ser processada pelo computador e usada para controlar dispositivos.

Além de apoiar pessoas com deficiência, há um interesse crescente em usar BCIs para aprimorar atividades como pensar em texto em vez de digitar, o que, sob as condições certas, pode ser muito mais rápido do que digitar, disse Lewis.

"Há também uma infinidade de outras aplicações interessantes, como o uso do pensamento em videogames (em vez de ter que usar um controle) ", acrescentou. "E onde dois usuários têm BCI em proximidade, a capacidade de simular uma forma de telepatia, pela qual os usuários se comunicam simplesmente através do pensamento e do uso da codificação BCI e da decodificação desses pensamentos."

Chang disse que o estudo seria expandido para incluir mais participantes afetados por paralisia grave e déficits de comunicação. A equipe está trabalhando atualmente para aumentar o número de palavras no vocabulário disponível e melhorar a velocidade de fala.

Mas a aceleração do BCI anda de mãos dadas com o aprendizado de máquina, disse Lewis.

"O BCI precisa treinar e aprender a atividade cerebral, por usuário, para entender quais partes do cérebro e quais tipos de atividade se correlacionam com pensamentos e ações específicos", acrescentou. "Os usuários precisarão treinar um aplicativo antes que ele corresponda às suas expectativas."

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