Einige Forscher hoffen, dass Menschen, die Gliedmaßen verlieren, in Zukunft Roboterprothesen mithilfe spezieller Hochgeschwindigkeitsschnittstellen auf dem Gehirncomputer steuern können - wie es Luke Skywalker in der Star Wars-Serie mühelos getan hat.
Aufgrund der Tatsache, dass Gehirnsignale mehrdeutig und schwer direkt zu dekodieren sind, erfüllen die vorhandenen Schnittstellen von Gehirncomputern, die Roboterglieder steuern, die zugewiesenen Aufgaben nicht und sind oft zu langsam, und die unter ihrer Kontrolle ausgeführten Bewegungen sehen einfach umständlich aus.
All dies könnte sich jedoch bald ändern. Letzte Woche veröffentlichte ein Team von Ärzten und Neurowissenschaftlern in der Zeitschrift Nature Medicine einen Artikel über die Computerschnittstelle des Gehirns, in der mithilfe eines neuronalen Netzwerks Gehirnsignale dekodiert und die Bewegungen eines Roboterarms präzise gesteuert werden.
Decoder für das Gehirn
Für das Experiment erhielten die Forscher die Zustimmung eines 27-jährigen Patienten mit Quadriplegie (Lähmung von Armen und Beinen, normalerweise infolge einer Rückenmarksverletzung im Bereich der Halswirbel). Ein Satz von Mikroelektroden wurde in sein Gehirn implantiert, und die von den Elektroden entnommenen Daten wurden in verschiedene neuronale Netze eingespeist, die künstliche Intelligenzsysteme sind. KI ist im Allgemeinen schlecht für die Verarbeitung von Gehirnsignalen ausgelegt, es gelingt jedoch, Muster in großen Informationssätzen zu finden.
Nach einem umfangreichen Training von fast zweieinhalb Jahren haben neuronale Netze eine ziemlich gute Vorstellung davon, welche Gehirnsignale mit bestimmten Muskelbefehlen verbunden sind und wie mentale Signale an ein Roboterglied übertragen werden können.
Das neuronale Netzwerk ermöglichte es dem Patienten nicht nur, den Roboterarm präziser und verzögerter als bestehende Systeme zu bewegen, sondern es funktionierte auch noch besser, wenn die Forscher ihn trainieren ließen. Das heißt, das neuronale Netzwerk konnte lernen, welche Gehirnsignale einer bestimmten Bewegung entsprachen und welche Handbewegungen für die Ausführung einer bestimmten Aufgabe ohne Aufforderung der Forscher effektiver sind.
Werbevideo:
Mit einem neuronalen Netzwerk konnte ein Freiwilliger im Experiment drei kleine Objekte mit einem Roboterarm aufnehmen und manipulieren - eine Fähigkeit, die für einen gesunden Menschen selbstverständlich ist, aber für diejenigen, die sich auf Prothesen verlassen, oft nicht zugänglich ist, um sich an den Alltag anzupassen.
Serg Drachen
