Интерфейс мозг-компьютер позволяет инвалидам управлять планшетными устройствами

• Благодаря новому интерфейсу мозг-компьютер парализованные пациенты могут эффективно взаимодействовать с коммерческими электронными устройствами.
• Они могут использовать различные приложения, просто думая о перемещении курсора и нажатии кнопок мыши.
• Они выполнили 22 выбора "наведи и щелкни" за одну минуту при использовании разных приложений.

Мобильные вычислительные устройства стали повсеместными и важной частью повседневной жизни, но их трудно использовать людям, страдающим параличом. В США более 5 миллионов человек страдают параличами различных типов, которые ограничивают их способность выполнять повседневную деятельность.

В таких условиях, как БАС, пациенты могут в конечном итоге потерять все способности (включая речь) эффективно общаться со своим окружением. На данный момент вспомогательные технологии очень помогли:они постоянно улучшают функциональные возможности парализованных людей, чтобы они могли легко взаимодействовать с компьютерами общего назначения.

Недавно исследователи из Университета Брауна продемонстрировали интерфейс мозг-компьютер, который позволяет людям с ограниченными физическими возможностями напрямую управлять планшетным устройством, просто думая о наведении указателя и щелчке мышью. Исследователи провели эксперимент, в котором 3 человека с параличом могли делать покупки в Интернете, общаться с семьей и использовать другие приложения для планшетов.

Как работает интерфейс BrainGate?

Консорциум BrainGate в течение многих лет работал над совершенствованием нейроинженерии и нейробиологии, чтобы помочь парализованным людям (потерявшим двигательные способности в результате травмы или болезни) управлять электронными устройствами, просто думая о движении руками.

Интерфейс мозг-компьютер фиксирует нейронную активность с помощью крошечного датчика, размещенного в моторной коре головного мозга. Затем нейронные сигналы декодируются и передаются на внешнее оборудование. В течение многих лет ученые использовали аналогичные методы, чтобы позволить инвалидам управлять своими роботизированными руками и конечностями.

а) Схема установки б) Временная шкала задачи из контрольного дня 124 | Предоставлено исследователями

До сих пор интерфейсы мозг-компьютер, основанные на электроэнцефалографии, демонстрировали контроль орфографии, игр, рисования и просмотра веб-страниц, но они не смогли обеспечить общий контроль над электронным устройством, таким как коммерческий смартфон или планшет.

Ссылка:PLOS | doi:10.1371 / journal.pone.0204566 | Брауновский университет

В этом эксперименте нейронные сигналы, извлеченные из интерфейса, передавались на интерфейс Bluetooth, предназначенный для работы в качестве беспроводной мыши. Затем эту виртуальную мышь подключили к планшету Nexus 9, и трех парализованных участников попросили выполнить определенные задачи.

Результаты

У трех участников с тетраплегией к моторной коре были прикреплены многоэлектродные массивы как часть интракортикального интерфейса мозг-компьютер для управления планшетным устройством. У двоих из них был БАС - прогрессирующее заболевание двигательных нейронов, вызывающее гибель нейронов, контролирующих произвольные мышцы. При этом у третьего участника была травма спинного мозга.

Все участники могли перемещаться по нескольким приложениям, включая приложения для потоковой передачи музыки, чата, электронной почты и социальных сетей. Они просматривали агрегатор новостей, просматривали потоковые сервисы, искали контент на YouTube и составляли чаты и электронные письма.

Предоставлено исследователями

Они выполнили 22 выбора «наведи и щелкни» за одну минуту при использовании различных приложений. В текстовых приложениях они могли печатать со скоростью 30 символов в минуту через текстовые интерфейсы.

Хотя расширенные функции курсора, такие как мультитач, жесты и нажатие и удерживание, не были реализованы в этом исследовании, авторы были рады увидеть, насколько быстро все участники использовали интерфейс для изучения своих интересов и хобби.

Читайте:первый интерфейс "мозг-мозг" позволяет трем людям обмениваться мыслями прямо друг другу в голову

Исследование также может открыть новые двери для общения между поставщиками медицинских услуг и пациентами с серьезными неврологическими расстройствами. Это могло бы еще больше улучшить взаимодействие и взаимопонимание между пациентами и опекунами.