ԱՐ-ով «բիոնիկ աչքի» տեխնոլոգիան գերազանցել է ավանդական մեթոդները

Գիտնականներն ապացուցել են, որ արհեստական բանականությունը կարող է ապագա տեսողական կեղևային պրոթեզները, որոնք երբեմն անվանում են «բիոնիկ աչքեր», դարձնել ավելի ճշգրիտ և ադապտիվ. այս մասին ասվում է oգոստոսի 7-ին Neuron ամսագրում հրապարակված հայեցակարգային հետազոտության մեջ:eurekalert+1

ԱՐ-ի մշակած խթանումը գերազանցում է ավանդական մեթոդներին

UC Santa Barbara-ի, ETH Zurich-ի և Miguel Hernández University-ի հետազոտական թիմը վարժեցրել է խորը նեյրոնային ցանց: նպատակն էր կանխատեսել, թե տեսողությունից զրկված մասնակցի ուղեղն ինչպես կարձագանքի տեսողական կեղևում տեղադրված 96-ալիքային էլեկտրոդային զանգվածի միջոցով փոխանցվող էլեկտրական խթանման տարբեր օրինաչափություններին: Այնուհետև մոդելն աշխատել է հակառակ ուղղությամբ՝ բացահայտելով խթանման այն կարգավորումները, որոնք առավել մեծ հավանականությամբ կապահովեին նեյրոնային ակտիվության ցանկալի պատկերը:bioengineer+1

Երբ մեթոդը փորձարկվել է մասնակցի՝ ուղեղի ծանր վնասվածքից հետո տեսողությունը կորցրած 27-ամյա տղամարդու վրա, ԱՐ-ի մշակած օրինաչափությունները վերարտադրել են ուղեղի թիրախային ակտիվությունն ավելի ճշգրիտ՝ պահանջելով ավելի քիչ էլեկտրական հոսանք, քան ավանդական մոտեցումները: Հետազոտողները նաև նկատել են, որ գրանցված նեյրոնային ակտիվությունն ավելի շատ տեղեկատվություն է պարունակում մասնակցի ընկալումների մասին, քան միայն խթանման կարգավորումները, ինչը ընդգծում է, որ ուղեղի արձագանքն ազդանշանին նույնքան կարևոր է, որքան ինքնին ազդանշանը:eurekalert+1

«Ճարտարագետները բնականաբար ցանկանում են ֆոսֆեններին վերաբերվել պիքսելների պես. խթանեք ավելի շատ էլեկտրոդներ, և կստանաք ավելի ամբողջական պատկեր», պատմել է UC Santa Barbara-ի համակարգչային գիտությունների դոցենտ և հետազոտության ավագ համահեղինակ Մայքլ Բայելերը: «Սակայն ուղեղն այդպես չի աշխատում»:eurekalert

Ֆիքսված բաղադրատոմսերից դեպի ադապտիվ սարքեր

Իսպանիայի IMED Elche հիվանդանոցում ավելի լայն նպատակահարմարության փորձարկման շրջանակում տեղադրված իմպլանտը կարող էր ինչպես էլեկտրական հոսանք հաղորդել, այնպես էլ գրանցել ուղեղի պատասխան արձագանքը. սա մի հնարավորություն է, որը խորը ուսուցման մոդելին թույլ է տվել վարժվել նյարդային իրական տվյալների վրա, այլ ոչ թե հենվել բացառապես նախապես սահմանված խթանման կանոնների վրա: Մոդելը ներառել է նաև մինչև յուրաքանչյուր խթանման պահը գրանցված ուղեղի հանգստի վիճակի ակտիվության չափումները, ինչը հնարավորություն է տվել հարմարվել նյարդային գրգռվածության պահային փոփոխություններին:bioengineer+1

Մասնակցի ընկալումները դեռևս սահմանափակվել են ֆոսֆեններով՝ լույսի կետերով, բռնկումներով կամ ձևերով, այլ ոչ թե մանրամասն պատկերներով: Սակայն այս համակարգը նախանշում է մի ապագա, որտեղ պրոթեզները մշտապես սովորում են, թե ինչպես է յուրաքանչյուր անհատի ուղեղն արձագանքում, և իրական ժամանակում ձևափոխում են խթանումը:news.ucsb+1

Ուղի դեպի անհատականացված պրոթեզներ

Ուսումնասիրությունը հիմնված է հաշվարկային աշխատանքի վրա, որն աջակցություն է ստացել 2022 թվականի Առողջապահության ազգային ինստիտուտների (NIH) տնօրենի «Նոր նորարար» մրցանակի շրջանակում, որը շնորհվել էր Բայելերին: Նախագիծը ղեկավարել են առաջին համահեղինակներ Պեուեն Մուրեն (ETH Zurich), Ջեյքոբ Գրանլին (UC Santa Barbara) և Ֆաբրիցիո Գրանին (Miguel Hernández University):eurekalert

Կեղևային պրոթեզներն ամբողջությամբ շրջանցում են աչքերն ու տեսողական նյարդերը, ինչը կարող է օգնել այն մարդկանց, ում կուրությունը հետևանք է կաթվածի, նեյրոդեգեներատիվ հիվանդությունների կամ ուղեղի վնասվածքների: «Օգտակար տեսողական պրոթեզը չի կարող հենվել ֆիքսված բաղադրատոմսի վրա», նշել է Բայելերը: «Այն պետք է սովորի, թե ինչպես է արձագանքում կոնկրետ անհատի ուղեղը, և համապատասխանաբար հարմարեցնի խթանումը: Ի վերջո, սարքը պետք է հարմարվի մարդուն, այլ ոչ թե հակառակը»:eurekalert