Tým z Yale vytvořil rozhraní mozek-počítač, které se uživatelé naučí ovládat za méně než hodinu

Výzkumníci z Yale publikovali v časopise Nature Neuroscience studii představující neinvazivní rozhraní mozek-počítač, které se uživatelé naučili ovládat za méně než hodinu.nature+1
Systém využívá fMRI v reálném čase k mapování pohybu avatara na přirozenou geometrickou strukturu mozku, neboli „vnitřní varietu“, čímž urychluje učení.nature+1
Pokud mapování narušilo geometrii mozku, účastníci nedokázali znovu získat kontrolu, což naznačuje, že struktura variety zásadně omezuje učení BCI.nature+1

Tým výzkumníků z Yaleovy univerzity vytvořil neinvazivní rozhraní mozek-počítač, které uživatelům umožňuje ovládat avatara ve hře pro virtuální realitu pouze pomocí mozkové aktivity – a naučit se to za méně než hodinu. Studie publikovaná 9. června v časopise Nature Neuroscience ukazuje, že sladění technologie BCI s přirozenou geometrickou strukturou mozku může dramaticky urychlit učení.nature+1

Spolupráce s mozkem, nikoliv proti němu

Výzkum, vedený Ericou Busch a Nicholasem Turk-Brownem z katedry psychologie na Yale, využil funkční MRI v reálném čase k tomu, aby účastníkům umožnil navigaci ve virtuálním světě modulací mozkové aktivity v oblastech podporujících prostorovou navigaci. Klíčovým poznatkem bylo využití toho, co výzkumníci nazývají „vnitřní varieta“ mozku – přirozeně se vyskytující geometrická struktura neuronální aktivity, extrahovaná pomocí procesu difuze dat.pubmed.ncbi.nlm.nih+1

Když mapování mezi vzorci mozkové aktivity a pohybem avatara respektovalo tuto geometrii vnitřní variety, účastníci po narušení rychle znovu získali kontrolu tím, že reorganizovali svou neuronální aktivitu v rámci variety. Když mapování strukturu variety narušilo, účastníci se ovládání avatara naučit nedokázali.nature+1

Důsledky pro neurotechnologie

Zjištění naznačují, že geometrie variety je základním omezením lidského učení komplexních kognitivních úkolů v mozkových oblastech vyššího řádu. Pro rostoucí obor rozhraní mozek-počítač výsledky ukazují cestu k vytváření zařízení, která pracují s přirozenou architekturou zpracování informací v mozku – nikoliv proti ní.pubmed.ncbi.nlm.nih

„Učení BCI je urychleno využitím přirozeně se vyskytující geometrie, neboli vnitřní variety, mozkové aktivity,“ uvádí článek v Nature Neuroscience. Práce navazuje na dřívější výzkum, který prokázal podobná omezení variety u primátů jiných než lidských pomocí invazivních BCI, ale poprvé rozšiřuje tento princip na lidi pomocí neinvazivního neurozobrazování.squarespace+2

Mezi spolupracovníky studie patří Guillaume Lajoie a Smita Krishnaswamy. Busch, která nedávno dokončila doktorát na Yale, nastoupí v roce 2027 na Vanderbiltovu univerzitu jako odborná asistentka.linkedin+1

Zdroje (25)