Aivoimplantti purkaa ensimmäistä kertaa puheen ja eleet samanaikaisesti

Kalifornian yliopiston (San Francisco) tutkijat ovat ensimmäistä kertaa osoittaneet, että yksi aivo-tietokone-rajapinta voi kääntää halvaantuneen henkilön puheaikeet ja ylävartalon eleet samanaikaisesti, mikä mahdollistaa koko kehon virtuaalisen avatarin ohjaamisen, joka puhuu ja liikkuu samanaikaisesti. Maanantaina Nature Neuroscience -lehdessä julkaistut tulokset ovat askel kohti luonnollisen ihmisviestinnän rikkauden palauttamista vaikeasti halvaantuneille ihmisille.medicalxpress+1

Kahden kanavan purkaminen samanaikaisesti

Neurokirurgi Edward Changin johtama tiimi asensi ohuita elektrodiryhmiä kolmen potilaan aivojen sensorimotoriselle aivokuorelle. Potilailla oli eriasteisia puhe-elinten ja kehon halvauksia, jotka johtuivat muun muassa ALS-taudista tai aivorungon aivoinfarktista. 253 elektrodin elektrokortikografiaryhmät tallensivat hermosignaaleja, kun osallistujat yrittivät puhua lauseita ja tehdä yleisiä eleitä, kuten vilkuttaa tai näyttää peukkua, sekä erikseen että yhdessä.nature+1

Aiemmat aivo-tietokone-rajapinnat ovat mahdollistaneet joko puheen tai liikkeen itsenäisesti, mutta molempien yhdistäminen heikensi suorituskykyä. Changin tiimi havaitsi, että samanaikaisen puheen ja eleiden aikana syntyvät aivosignaalit eivät ole vain kahden yksittäisen signaalin summa. "Keskustelu on paljon muutakin kuin puhuttuja sanoja. Se on monitasoinen, dynaaminen prosessi, johon osallistuu koko motorinen aivokuori", Chang sanoi. Koneoppimiseen perustuvat dekooderit, jotka oli koulutettu erityisesti samanaikaisen puheen ja eleiden datalla, suoriutuivat paremmin kuin pelkkiin yksittäisiin tehtäviin koulutetut ja käänsivät onnistuneesti kahden osallistujan ajatukset avatarin komennoiksi.medicalxpress+1

Katseenseurantaa pidemmälle

Nykyinen vaikeasti halvaantuneiden potilaiden vakiohoito, eli tekstistä puheeksi -järjestelmiä hyödyntävä katseenseuranta, on hidas, tarjoaa rajoitetun ilmaisukyvyn ja voi olla fyysisesti uuvuttava. Uusi aivo-tietokone-rajapinta pyrkii tarjoamaan luonnollisemman vaihtoehdon palauttamalla sanattomat viestit sanojen rinnalle. "Nämä lupaavat tulokset antavat minulle toivoa, että tulevaisuudessa vaikeasti halvaantuneet potilaat voivat palauttaa ihmisviestinnän kokonaisvaltaisen luonteen", sanoi Debara Tucci, NIH:n kuurouden ja muiden viestintähäiriöiden instituutin johtaja.medicalxpress+1

Mitä seuraavaksi?

Tässä tutkimuksessa käytetty järjestelmä perustui langallisiin yhteyksiin implantoitujen antureiden ja ulkoisten prosessointiyksiköiden välillä. Chang kertoi tiiminsä testaavan pian täysin implantoitavaa, langatonta versiota, jolla on paremmat mahdollisuudet pitkäaikaiseen, jokapäiväiseen käyttöön. Tutkimus pohjautuu laboratorion aiempaan työhön, jossa vuonna 2023 osoitettiin, että aivoimplantti voi ohjata digitaalisen avatarin puhetta ja ilmeitä yhdellä halvaantuneella potilaalla.techxplore+2