فن آوری برای کنترل کامپیوتر با استفاده از تنها افکار شما وجود دارد برای چندین دهه. با این وجود، ما پیشرفت های محدودی در استفاده از آن برای هدف اصلی خود داریم: کمک به افراد دارای معلولیت شدید برای برقراری ارتباط. تا کنون، این است. یک مطالعه جدید نشان داده است که تکنولوژی رابط کامپیوتر مغز و کامپیوتر می تواند به افرادی که سندرم قفل شده دارند کمک کند تا با دنیای خارج صحبت کنند. حتی به افراد مبتلا به این بیماری اجازه می دهد گزارش دهند که با وجود شرایط، خوشحال هستند.

مرحله نهایی شرایط تخریب شناخته شده به عنوان اسکلروز جانبی جانبی amyotrophic (ALS) یا بیماری عضلانی حرکتی، بیماران را در یک وضعیت کامل قفل شده رنج می برند. در نهایت آنها نمیتوانند هیچ بخشی از بدنشان را جابجا کنند، حتی چشمانشان، هرچند مغزشان بدون تغییر باقی میماند. اما دانشمندان تلاش کرده اند تا از تکنولوژی رابط مغز و کامپیوتر استفاده کنند که فعالیت های الکتریکی را در مغز اندازه گیری می کند تا به آنها کمک کند.

یکی از دلایل این امر این است که هنوز مشخص نیست که چقدر این سیستم های متداول سیستم های کامپیوتری مغز و رایانه به سیگنال های الکتریکی متصل شده اند که از طریق حرکت عضلات چشم ساخته می شوند. یکی از بیماران مبتلا به ALS که از یک رابط مغز و رایانه استفاده می کرد زمانی که هنوز می توانست چشم هایش را عوض کند توانایی خود را برای برقراری ارتباط از دست داد از طریق تکنولوژی پس از تبدیل شدن به طور کامل قفل در این نشان می دهد که اکثر فعالیت های الکتریکی ثبت شده توسط کامپیوتر مربوط به حرکات ناخواسته چشم است که زمانی رخ داد که او در مورد چیزی بیشتر به فکر خود فکر کرد.

نظارت بر اکسیژن

برای غلبه بر این مشکل، یک گروه بین المللی محققان روش دیگری را برای تشخیص فعالیت عصبی که تغییرات در مقدار اکسیژن در مغز را به جای سیگنال های الکتریکی اندازه گیری می کند، مورد استفاده قرار داد. این تحقیق که در مجله PLOS زیست شناسی، یک تکنیک شناخته شده را شامل می شود طیف سنجی نزدیک به مادون قرمز کاربردی، که از نور برای اندازه گیری تغییرات در سطوح اکسیژن خون استفاده می کند. از آنجا که مناطق مغز که در هر زمان معینی فعال هستند، اکسیژن بیشتری مصرف می کنند، این بدان معنی است که شما می توانید الگوهای فعالیت مغز را از نوسانات اکسیژن تشخیص دهید.

این روش به عنوان سیستم های الکتروانسفالوگرافی (EEG) برای اندازه گیری فعالیت الکتریکی به عنوان حرکات عضلانی حساس نیست. این به این معنی است که روش جدید می تواند برای کمک به بیماران مبتلا به ALS قبل و بعد از اینکه همه توانایی خود را به حرکت در می آورد، ارتباط برقرار می کند زیرا احتمال دارد که تنها فعالیت مغز در رابطه با افکار را ثبت کند.

این مطالعه شامل چهار بیمار مبتلا به ALS، که سه نفر از آن ها تا کنون از 2014 (با آخرین 2015) ارتباط برقرار نکردند. با استفاده از فن آوری رابط جدید مغز و رایانه، آنها توانستند با اطمینان و ارتباط با مراقبین و خانواده هایشان در طول چند ماه ارتباط برقرار کنند. این اولین بار است که برای بیماران قفل شده امکان پذیر است.

داوطلبان از سوالات دانش شخصی و عمومی با پاسخهای "بله" یا "بدون" شناخته شدند. رابط مغز و رایانه پاسخ های خود را به درستی 70٪ از زمان را به دست آورد، که محققان استدلال کرده اند کافی است تا نشان دهند که آنها فقط پاسخ شایسته را ثبت نمی کنند. آزمایش های مشابه با استفاده از EEG این آستانه سطح شانس را نداشت.

بیماران همچنین توانستند احساسات خود را نسبت به وضعیت خود بگویند و هر چهار نفر از آنها بارها و بارها به آنها پاسخ دادند که آیا آنها از چند هفته خوشحال بودند یا خیر. یک بیمار حتی خواسته شد که آیا او دخترش را برای ازدواج با دوست پسرش موافقت می کند. متاسفانه برای زن و شوهر، او گفت: نه. داوطلبان پس از پایان مطالعه از این سیستم در خانه استفاده می کنند.

تحسین برانگیز

همانطور که از تحقیقات خودم می دانم، کار با بیماران کاملا قفل شده نیاز به کار بسیار سختی دارد. به طور خاص، شما نمیتوانید مطمئن شوید که آیا کاربر متوجه شده است که ما چگونه می خواهیم پاسخی را ارائه کنیم که می توانیم آن را تشخیص دهیم. اگر یک سیستم که قبلا برای ضبط عملکرد مغز کاربران توانمندی استفاده شده است با بیماران قفل شده کار نمی کند، معمولا تصور می شود که فرد، و نه دستگاه، گسل است، که ممکن است نباشد پرونده علاوه بر این فشار بر محققان - از خانواده بیمار و از خودشان - برای رویارویی یافتن راهی برای برقراری ارتباط با داوطلبان به وجود آمده است.

این چالش ها نشان می دهد که پیشرفت قابل توجهی در مطالعه جدید است. این یک قطعه پیشگامانه تحقیقاتی است که می تواند راه جدیدی برای توسعه فناوری رابط بهتر مغز و کامپیوتر فراهم کند. با وجودی که سیستم تاکنون فقط اجازه داده است که بیماران قفل شده پاسخهایی بیاورند یا پاسخ ندهند، در حال حاضر نشان دهنده یک پیشرفت بزرگ در کیفیت زندگی است.

اولین سیستم رابط مغز و رایانه طراحی شده بود تا کاربرانی را غیرفعال (هرچند نه قفل شده) در اختیار کاربران قرار دهد تا کلمات را طلسم کنند و پیامهایی را که میخواهند، با آنها ارتباط برقرار کنند، مسلما از طریق یک روند آهسته و طولانی. بنابراین ایمن است که فرض کنیم تکنولوژی جدید تنها اولین قدم به سمت سیستم های پیشرفته تر است که اجازه می دهد ارتباط دو طرفه رایگان بر اساس سوالات ساده انجام شود.

شاید مهمتر از همه، این فناوری در حال حاضر قابلیتهای ارتباطی چهار نفر را که سالها قطع شده بودند، بازگرداند. تصور کنید که این بیماران و خانواده های آنها باید احساس کنند زمانی که آنها در نهایت قادر به "صحبت کردن" دوباره بودند. علیرغم چالش های تحقیق در رابطه با رابط کاربری مغز و رایانه، نتایجی مانند این چیزی است که ما را در ادامه می گذارد.

درباره نویسنده

آنا متان فرناندز، محقق پس از دکتری، دانشگاه اسکس

این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو. دفعات بازدید: مقاله.

کتاب های مرتبط

at InnerSelf Market و آمازون