Interfejsy mózg-komputer pomagają niepełnosprawnym Umożliwienie całkowicie sparaliżowanym osobom komunikacji z otoczeniem to główne zadanie badaczy, zajmujących się interfejsem mózg-komputer - nową dziedziną wiedzy z pogranicza fizyki, informatyki, inżynierii biomedycznej, neuroinformatyki, zaawansowanej analizy sygnałów i medycyny. O jej historii, postępach i perspektywach opowiadał w sobotę dr Piotr Durka z Zakładu Fizyki Biomedycznej Uniwersytetu Warszawskiego. Wykład, zatytułowany "Interfejsy mózg-komputer i EEG", odbywał się w ramach XI Festiwalu Nauki.
Interfejs mózg-komputer (BCI, brain-computer interface) to określenie nowej dziedziny nauki, której celem jest sterowanie maszyną (komputerem) za pomocą świadomie generowanych fal mózgowych. "Idea ta, która jeszcze 30 lat temu była domeną science- fiction, od ponad 15 lat jest przedmiotem dużych projektów w laboratoriach koncernów, uniwersytetów i klinik na całym świecie - wyjaśnił Durka. - W ramach 7. Programu Ramowego, na związane z nią prace Unia Europejska wyłożyła dziesiątki milionów euro".
Działanie interfejsu mózg-komputer opiera się o pomiar czynności elektrycznej mózgu, czyli o zwyczajne EEG (elektroencefalografia). Na powierzchni czaszki chorego umieszcza się specjalne elektrody, które monitorują fale mózgowe i przesyłają dane do komputera. Różne typy działań umysłowych wytwarzają różne sygnały w mózgu, a komputer w łatwy sposób potrafi je rozróżnić.
Głównym celem tego typu badań jest umożliwienie komunikacji z otoczeniem pacjentom cierpiącym na ciężkie schorzenia nerwowo- mięśniowe, prowadzące do kompletnego paraliżu. "Wbrew potocznym opiniom, chęć do życia oraz ocena jego jakości wśród tych osób jest wysoka. Nawet gdy funkcje oddechowe muszą być podtrzymywane sztucznie (wentylacja) - wyjaśnił Durka. - Największym problemem pozostaje niemożność skomunikowania się z otoczeniem".
"Na przykład: przed pacjentem umieszczona jest tablica zawierająca wszystkie litery alfabetu poukładane w rzędy i kolumny - powiedział naukowiec. - Co jakiś czas podświetlana jest jedna z takich linii. Gdy wyróżniony zostanie rząd zawierający literę, o której myśli chory, jego mózg generuje zupełnie inny impuls niż w pozostałych przypadkach. Po kilkunastu takich cyklach, kiedy na zmianę zapalają się rzędy pionowe i poziome, wiemy już, o jaki znak chodzi. W ten sposób sparaliżowana osoba może pisać".
Jak wyjaśniła Durka, jest to metoda dość wolna, bo pozwala na "napisanie" jedynie trzech liter na minutę. "Jednak dla takich pacjentów to i tak dużo".
Wśród innych odbiorców BCI, oprócz medycyny, znajdują się przemysł multimedialno-rozrywkowy (gry komputerowe) i militarny. W tym ostatnim przypadku BCI może posłużyć do ułatwienia pracy pilotom samolotów wojskowych (myśliwców). Wykonywanie niektórych czynności, np. odpalenia rakiety, jest dla nich często niemożliwe z powodu ogromnych przeciążeń, które panują kabinie i które ograniczają swobodę ruchu.
"Zastosowania wojskowe oraz rozrywkowo-multimedialne są z naturalnych względów znacznie mniej reprezentowane w publikacjach, jednak wydaje się, że nakłady na te badania są równie duże - podsumował fizyk.
Aby lepiej dotrzeć do młodych słuchaczy prelegent swoje słowa obrazował fragmentami popularnych filmów, m.in.: "Spidermana", "Matrixa" czy "Wojowniczych Żółwi Nina".
PAP - Nauka w Polsce, Katarzyna Czechowicz
Wątek: Interfejsy mózg-komputer pomagają niepełnosprawnym (Przeczytany 5795 razy)