Парализованный пациент обрёл способность управлять роботизированной рукой силой мысли

Учёные из Калифорнийского университета в Сан-Франциско (UCSF) создали платформу, способную вернуть парализованным людям возможность самостоятельных действий с помощью роботизированных рук. Управлять манипулятором можно силой мысли, представляя себе нужное действие. Ключевую роль в этом процессе играет искусственный интеллект.

Источник изображений: UCSF

Разработанная учёными платформа опирается на электрокортикографию (ЭКоГ) — систему выявления активных участков коры головного мозга. Обычно её применяют перед операциями на мозге, чтобы хирург не затронул критически важные зоны. Система и имплантаты ЭКоГ достаточно дорогие, но в данном случае они продемонстрировали высокую эффективность.

Пациент с полной парализацией всех конечностей был подключён через ЭКоГ к компьютеру с ИИ, который, в свою очередь, передавал команды на роботизированную руку. Алгоритм на основе машинного обучения распознавал активность участков мозга, отвечающих за движения рукой, и передавал соответствующие команды манипулятору. Пациент наблюдал за процессом и в режиме реального времени мысленно корректировал движения руки, что тут же передавалось на роборуку.

Исследователи отмечают, что такой метод обучения алгоритма с моментальной коррекцией ошибок на основе желаний пациента показал высокую эффективность. Более того, ИИ научился отслеживать смещение активности ответственных за движения участков мозга в соседние области коры.

В целом рисунок активности не изменялся, но зона активности «дрейфовала» по коре, отметили учёные. Обычно это потребовало бы перекалибровки имплантатов каждые несколько дней. Однако разработанная платформа на основе ИИ смогла самостоятельно учитывать этот сдвиг и оставалась работоспособной более семи месяцев без существенного вмешательства в настройки. Уже одно это делает проект многообещающим.

С помощью роборуки пациент смог брать и опускать предметы, пользоваться посудой и наполнять стакан жидкостью из диспенсера. Учёные также считают, что могут усовершенствовать платформу, например, снабдив роборуку машинным зрением. Это позволит машине помогать пациенту точнее выполнять действия, а также улучшит процесс обучения ИИ.

«Я полностью уверен, что теперь мы знаем, как создать систему, и сможем заставить её работать», — поделился мыслями один из участников исследования, результаты которого опубликованы в журнале Cell.