Nový systém čte vzory mozku uživatele, aby řídil hračkový vrtulník - poprvé, kdy bylo letové vozidlo řízeno výhradně myšlenkou. Obrázek přes University of Minnesota
Pomysli na zaťatou pravou pěst. A pěkný 14-uncový vrtulník letí přímo. Představte si, že zatínal levou pěst. Sekačka vrtulníku odešla. Přemýšlejte o zatčení obou pěsti, a to stoupá svisle.
Tento pozoruhodný systém řízení vrtulníků je prací skupiny vědců z University of Minnesota vedené inženýrským profesorem Bin He. Rozlišuje se v tom, že řízení jeho letu nevyžaduje absolutně žádný skutečný pohyb pro pilota - žádné stisknutí tlačítka nebo stlačení škrticí klapky. Místo konvenčního dálkového ovládání ovládají vozidlo vozidlo pomocí EEG (elektroencefalografie) čepice se 64 elektrodami, které detekují elektrickou aktivitu v různých částech mozku poblíž pokožky hlavy a účinně čtou své mysli.
Systém, poprvé představený v dubnu a nyní plně popsaný v článku zveřejněném dnes v časopise Journal of Neural Engineering, je součástí narůstající studie rozhraní mozek-počítač - přímé komunikační cesty mezi mozky a počítačovými nebo robotickými zařízeními. V posledních letech vědci vytvořili robotiku ovládanou myslí, která může někoho nakrmit čokoládou nebo jim pomoci pít kávu, ale toto je první příklad letového vozidla ovládaného výhradně myšlenkou.
Systém se spoléhá na předchozí EEG a další neurologický výzkum týmu, který určil, které vzorce činnosti v mozku korelovaly s myšlenkami, jako je „pěst pěstí pravou rukou“ a „pěst pěstí oběma rukama“. -orientované myšlenky se vyskytují většinou v motorické kůře, oblasti mozku zodpovědné za kontrolu těla. Uzávěrka EEG je dostatečně citlivá pouze na to, aby detekovala aktivitu relativně blízko skalpu - což je místo, kde se nachází motorická kůra -, takže vědci mohli naprogramovat svůj software EEG tak, aby rozlišoval zejména tyto relevantní myšlenkové vzorce.
Výsledkem je, že když systém zjistí jednu ze zadaných myšlenek, převede myšlenku („udělejte první svou pravou rukou“) na příkaz pro vrtulník („zahněte doprava“) a poté vyšle signál do vozidla Wi-Fi. S tím, voilà: myšlenkově ovládaný vrtulník.
Tým již dříve vytvořil systém, který uživatelům umožnil ovládat virtuální vrtulník a upravil jej pro tuto studii pomocí skutečného fyzického vozidla, kvadrokoptéry ARDrone. V rámci projektu dali pěti vysokoškolákům trhlinu s vrtulníkem a všichni byli schopni přijít na to, jak udržet věc vzhůru - a dokonce ji létat obručemi - s minimálním výcvikem.
Vědci předpokládají řadu aplikací pro tento druh technologie. Výzkum již probíhá pro jedno z nejzjevnějších použití: protetické končetiny. V únoru představil švýcarský tým práci na umělé ruce ovládané myslí, která uživateli umožňuje vyzvednout předměty a dokonce může do mozku uživatele přenést podněty (jako je např. Ruka strčená jehlou). Jiní pracovali na invalidních vozících ovládaných myslí, což by zvýšilo mobilitu čtyřcestných uživatelů.
Jedna z věcí, která dělá experiment vrtulníku tak zajímavým, je však to, že stejně jako několik nedávných rozhraní mozku a počítače (včetně vozíku) zahrnuje vzory mozku detekované neinvazivním postupem - uživatelé se mohou jednoduše obléknout nebo vzlétnout čepice EEG, kdykoli se jim líbí. Ve srovnání s jinými druhy rozhraní mozek-počítač, které se často spoléhají na chirurgicky implantované senzory, lze tento druh systému použít v mnohem širší škále situací.
Pro jednoho, ochrnutí pacienti neochotní nebo neschopní nákladných a invazivních operací, aby se stali samostatnějšími, mohou čepici jednoduše nosit. Kromě toho mohou amputace a pacienti, kteří trpí neparalyzujícím onemocněním, které stále omezuje mobilitu - jako je ALS nebo jiná neuromuskulární porucha -, teoreticky použít tento druh technologie k řízení invalidních vozíků nebo dokonce jiných vozidel, jako jsou automobily, bez nutnosti trvalého mozku implantátový systém.
Jednoho dne by to mohlo být dokonce použito k posílení využití technologií pro lidi bez souvisejících zdravotních problémů. Pokud se například stane dostatečně spolehlivým a citlivým, mohli by piloti jednoho dne ovládat vrtulníky plné velikosti svými myšlenkami, aby se snížila únava rukou a paží, a chirurgové by mohli manipulovat s chirurgickými nástroji, aniž by se museli obávat potřesení rukou.
