Технология интерфейса «мозг-компьютер», меняющий жизнь переключатель

Сознание ясное, восприятие ясное, но пошевелиться невозможно.

При просмотре «Прочь» больше всего меня впечатлила сцена, описанная в рассказе, с падением в «затонувшее место», что представляет собой своего рода беспомощность, «поистине непроизвольную».

Неожиданно для некоторых людей это состояние также является «нормальным».

«Синдром запертости», также известный как «LIS», полностью соответствует названию.

У вас полное сознание, ваши способности восприятия в порядке, у вас есть все пять чувств, но вы заперты в теле без каких-либо мышечных движений.

В 30 лет Энн Джонсон была тяжело парализована из-за внезапного инсульта ствола мозга, потеряла контроль над мышцами тела и не могла даже дышать самостоятельно.

В течение следующих нескольких лет Энн постепенно заново научилась мышечному контролю посредством реабилитации: она научилась самостоятельно дышать, контролировать мышцы шеи и даже сейчас смеется и плачет.

В этом году благодаря сочетанию интерфейса «мозг-компьютер» и технологии искусственного интеллекта Энн вновь «диалогизирует» со своим мужем впервые за 18 лет с тех пор, как она была парализована.

«Печать в уме», на самом деле существует несколько способов

На прошлогодней конференции Neuralink компания показала, как макака Саке набирает букву за буквой «могу ли я перекусить» на мягкой клавиатуре на экране.

Разумеется, Саке не понимает английского языка, не говоря уже о правописании.Все, что он делает, это управляет курсором на экране через мозг, позволяет ему упасть на кнопку, обозначенную цветным блоком, и завершает так называемый "набор текста".

Эта презентация также связана с ранним методом «набора текста» интерфейса мозг-компьютер.

Раньше в области технологий языковой коммуникации интерфейсы «мозг-компьютер» в основном фокусировались на написании «одна буква за одной буквой».

В последние годы эта область быстро развивалась, и несколько исследовательских групп начали применять более «естественные» режимы работы.

В 2021 году исследовательская группа из Калифорнийского университета в Сан-Франциско успешно расшифровала мозговой сигнал, ответственный за запуск движений речевого тракта в мозгу пациента, что позволяет пациенту «думать» целое слово за раз.

Этот метод может выводить 18 слов в минуту (из общего словаря в 50) с точностью 93%. В повседневной жизни носители английского языка используют в ежедневном общении 150-200 слов в минуту.

Хотя это всего лишь 1/10 от обычной скорости, это исследование доказывает, что можно выводить целые слова, а не букву за буквой, и это больше соответствует привычкам общения людей.

Это исследование вызвало сенсацию в академическом мире, а также дошло до Энн в Канаде.

В этом году Энн помогла команде Калифорнийского университета вывести это исследование на новый уровень — скорость вывода подскочила почти до 80 слов в минуту.

В новом исследовании исследовательская группа имплантировала кремниевый чип с 253 электродами на поверхность мозга Энн размером с кредитную карту.

Эти электроды перехватывают сигналы мозга, которые в противном случае управляли бы губами, языком, челюстью, горлом и мышцами лица Энн, и отправляли их обратно в компьютер. Затем компьютер проанализирует соответствующий текст, стоящий за этими сигналами, с помощью алгоритмов искусственного интеллекта.

В течение следующих нескольких недель Энн и исследовательская группа начали тренировать языковую модель, «проговаривая» 1024 слова снова и снова, пока алгоритм не смог распознавать соответствующие сигналы мозга.

Стоит отметить, что на этот раз исследовательская группа попросила ИИ распознать не сигнал полного произношения слова, а распознать меньшую единицу речи — фонему.

Например, в слове «Здравствуйте» четыре фонемы: «ЧЧ», «АХ», «Л» и «ОУ».

Исследовательская группа заявила , что после использования фонем в качестве единицы распознавания алгоритму нужно выучить всего 39 фонем, чтобы проанализировать все английские слова, и это может повысить точность и скорость системного анализа.

Интересно, что в тот же день, когда команда Калифорнийского университета опубликовала статью, исследовательская группа Стэнфордского университета также опубликовала аналогичный исследовательский отчет в журнале Nature.

В Стэнфордском проекте участвовала 68-летняя Пэт Беннетт, у которой в 2012 году диагностировали БАС и которая не могла четко общаться.

Пэту потребовалось почти полгода, чтобы обучить систему.Алгоритм также распознает фонемы и выдает около 62 слов в минуту.

Что касается уровня точности, то при общем количестве слов 50 уровень точности может достигать 90%, но когда словарный запас расширяется до 12 500 слов, уровень точности составляет 76%.

Хотя метод Энн имеет более высокую производительность, когда ее словарный запас расширен до 1024 слов, средний уровень точности также составляет около 76%.

Журнал Nature отметил , что участники обоих исследований в разной степени контролировали мышцы лица и вокализацию, поэтому неясно, будут ли эти методы полезны для пациентов, у которых вообще не осталось мышечного контроля.

Во-вторых, системы оборудования обеих программ «все еще слишком сложны, чтобы лица, осуществляющие уход, могли использовать их дома, не требуя тщательного обучения и обслуживания».

Доктор Джейми Хендерсон, работавший над проектом Пэта, согласен с тем, что «имплантируемые хирургические технологии» будут существовать еще долгие годы, но он видит в этом способ для людей с БАС восстановиться. Важный способ приобрести коммуникативные навыки.

От «печати» к «диалогу», к чему мы стремимся?

Это может показаться невероятным, но Энн надеется в будущем стать консультантом и использовать свой опыт выздоровления, чтобы помогать подобным пациентам :

Я хочу, чтобы пациенты здесь увидели меня и поняли, что их жизнь не окончена.

Я хочу показать им, что инвалидность не должна мешать нам делать то, что мы хотим, или сдерживать нас.

Хотя содержимое «мысленного разговора» Энн и Пэта представлено на одном экране, у контента Энн есть дополнительный цифровой аватар, который может «говорить».

Этот цифровой аватар будет перемещать черты лица в режиме реального времени и отображать выражения в соответствии с сигналами мозга, генерируемыми, когда Энн пытается говорить.

Синтетический голос цифрового аватара был обучен на видеозаписи выступления Энн на свадьбе более десяти лет назад.

Все это для того, чтобы сделать весь процесс общения более естественным. Для Анны, которая хочет в будущем стать консультантом, это еще и удобный способ общения с будущими клиентами.

Когда Энн впервые использовала систему, чтобы говорить и двигать лицом своего цифрового аватара, я знал, что мы сделали что-то, что действительно изменит ситуацию.

Об этом рассказал Кейло Литтлджон, исследователь проекта.

Во вступительном видео Энн и ее муж Билл впервые за 18 лет разговаривали с помощью этой системы, болтая о повседневной жизни взад и вперед.

По мнению Анны, снова услышать «свой» голос через много лет – это тоже замечательный опыт, «как услышать голос старого друга».

В день теста Энн не могла дождаться, когда дочь услышит звук.

Ее дочери было 6 месяцев, когда она заболела. Мать, по ее мнению, всегда представляла собой механический женский голос с британским акцентом, создаваемый устройством обратного ввода.

Участие в этом проекте не только сделало повседневное общение более естественным, но и дало Энн новое ощущение цели и смысла:

Когда я лежал в реабилитационном госпитале, логопеды не имели ко мне никакого отношения.

Участвуя в этом исследовании, я чувствую, что вношу вклад в жизнь общества.

Я чувствую, что у меня снова есть работа.

Это чудо, что я прожил так долго, этот проект позволяет мне по-настоящему жить, пока я жив!

Хорошей новостью является то, что команда также планирует продолжить исследования и сделать систему беспроводной версией, чтобы Энн не приходилось полагаться на кабели для подключения к системе интерфейса мозг-компьютер:

Если такие пациенты, как Энн, смогут использовать эту технологию для свободного управления компьютерами и мобильными телефонами, это значительно повысит их независимость и способность к социальному взаимодействию.

Действительно, независимо от того, используется ли интерфейс «мозг-компьютер» для восстановления коммуникации или мобильности, конечная цель этих технологий — восстановить независимость и автономию пациента.

Плохая новость заключается в том, что иногда чем лучше технология, тем больнее ее потерять.

Люди, чьи интерфейсы мозг-компьютер были насильственно удалены

Хотя интерфейс «мозг-компьютер» — это область, полная неизвестных рисков, потенциал, который он демонстрирует, также впечатляет.

Помимо освобождения «слов, застрявших в мозгу», технология интерфейса мозг-компьютер теперь может позволить парализованным пациентам снова двигаться , лечить депрессию , контролировать эпилепсию , уменьшать тремор у пациентов с болезнью Паркинсона и улучшать качество жизни многих пациентов.

В 2016 году было всего около 340 исследований, связанных с интерфейсами «мозг-компьютер» , а к 2021 году это число выросло почти до 600.

За этим стоит появление все более мощных компьютеров, развитие искусственного интеллекта и умных устройств, которые люди делают все меньше и меньше.

Но чего не хватает, так это защиты пользователей.

Я чувствую, что могу все.

После имплантации интерфейса мозг-компьютер 62-летняя Рита Леггетт может заранее знать, что у нее будет эпилепсия , а прием лекарств может предотвратить возникновение эпилепсии.

Я умею водить машину, знакомиться с людьми и более способен принимать правильные решения.

В 2010 году Леггетт принял участие в проекте технологии интерфейса мозг-компьютер, разработанном для пациентов с эпилепсией, и официально внедрил технологию интерфейса мозг-компьютер.

После завершения имплантации Леггетт быстро почувствовал, что он и интерфейс «в одном лице», и в результате он «возродился заново».

Людям с тяжелой эпилепсией трудно вести нормальную жизнь.

Вы не знаете, когда у вас произойдет припадок, и, как упомянул Леггетт, приступ во время вождения, прогулки по улице или просто выхода из дома может иметь катастрофические последствия.

Леггетт диагностировали тяжелую эпилепсию, когда ей было три года.

До использования имплантата она практически редко выходила на улицу.

Вы можете себе представить, насколько опустошенным был Леггетт, когда ему сказали удалить имплантат.

В 2013 году, через три года после имплантации Леггетта, у NeuroVista, компании, изготовившей устройство, кончились деньги, и она попросила участвующих добровольцев удалить имплантат.

Леггетт и ее муж пытались договориться с NeuroVista о сохранении оборудования и даже были готовы заложить дом, чтобы купить оборудование.

К сожалению, имплантат в конечном итоге был удален против ее воли и отправлен на переработку.

Теряя (его), я словно теряю что-то настолько дорогое и близкое мне, что это уже никогда не заменишь.

Это часть меня.

По мнению Марчелло Йенки, специалиста по этике из Технического университета Мюнхена, это нарушение прав человека, которое до сих пор не понято и не обсуждено:

Вынуждена удалить устройство, лишена своей новой личности, созданной технологиями.

Компания приложила руку к созданию совершенно нового человека… Как только устройство будет удалено, этот человек будет уничтожен.

Они и другие ученые-юристы утверждают, что духовная целостность человека должна быть защищена и что «нейроправа» должны быть признаны.

С другой стороны, люди, участвующие в исследовании, должны заранее знать об этих потенциальных рисках, а участие означает принятие этих рисков.

Но Иенка и Гилберт утверждают, что компаниям BCI следует приобрести страховку для участников, чтобы покрыть расходы на техническое обслуживание и ремонт, если они хотят сохранить устройство после испытания. Возможно, правительство штата также оказывает соответствующую финансовую поддержку при утверждении сопутствующих проектов.

С непрерывным развитием технологии интерфейса мозг-компьютер сопутствующих проблем будет все больше, необходимо вовремя задуматься и создать систему гарантий.

По мнению Иенки, удаление имплантатов, которые уже являются частью личности, так же неэтично, как и насильственное удаление человеческих органов:

Если есть доказательства того, что BCI стал частью личности человека, то, за исключением медицинских нужд, ни при каких обстоятельствах имплантат не следует удалять без согласия пользователя.

Если это составляет человека, вы по сути насильственно удаляете часть человека.

Несмотря на то, что прошли годы, Леггетт плачет, когда говорит об имплантатах. По словам Фредерика Гилберта, специалиста по этике из Университета Тасмании:

Это создало травму.

Технология интерфейса мозг-компьютер — это «переключатель», способный изменить жизнь.

Но, возможно, нам также стоит подумать о том, кто управляет переключателем.

#Добро пожаловать на официальную общедоступную учетную запись Aifaner в WeChat: Aifaner (идентификатор WeChat: ifanr), более интересный контент будет представлен вам как можно скорее.

Ай Фанер | Исходная ссылка · Просмотреть комментарии · Sina Weibo