Novi sustav čita uzorak mozga korisnika da upravlja helikopterom igračaka - prvi put kada se leteće vozilo potpuno upravljalo mišlju. Slika putem Sveučilišta u Minnesoti
Zamislite da stisnete desnu šaku. okretni helikopter od 14 centimetara leti točno. Zamislite da stisnete lijevu šaku. Izlazili su helikopteri. Zamislite da stisnete obje šake i ona se uspinje okomito.
Ovaj izvanredan sustav upravljanja helikopterima djelo je skupine znanstvenika sa Sveučilišta u Minnesoti koju je vodio profesor inženjera Bin He. Ono što ga izdvaja je da kontroliranje leta ne zahtijeva apsolutno nikakvo pomicanje pilota - bez pritiskanja gumba ili povlačenja gasa. Umjesto uobičajenim daljinskim upravljačem, korisnici upravljaju vozilom s EEG (elektroencefalografijom) poklopcem s 64 elektrode, koji otkrivaju električne aktivnosti u različitim dijelovima mozga u blizini vlasišta, učinkovito čitajući njihove misli.
Sustav, prvi put demonstriran u travnju, a sad u cijelosti opisan u članku objavljenom danas u časopisu Journal of Neural Engineering, dio je rastuće studije sučelja mozga i računala - izravne komunikacijske staze između mozga i računalnih ili robotskih uređaja. Posljednjih godina znanstvenici su stvorili robotiku pod kontrolom uma koja može nahraniti čokoladu ili im pomoći da pije kavu, ali ovo je prvi primjer letačkog vozila u potpunosti kontroliranog mišlju.
Sustav se temelji na prethodnom EEG-u i drugim neurološkim istraživanjima tima, koji je identificirao koji su obrasci aktivnosti u mozgu u korelaciji s mislima poput "napravi šaku desnom rukom" i "napravi pesnicu s obje ruke". Takve vrste pokreta orijentirane misli javljaju se uglavnom u motoričkom korteksu, području mozga koji je odgovoran za kontrolu tijela. EEG kapa je dovoljno osjetljiva samo za otkrivanje aktivnosti relativno blizu vlasišta - gdje se nalazi motorički korteks - tako da su znanstvenici mogli programirati svoj EEG softver kako bi posebno razlikovali te relevantne misaone obrasce.
Kao rezultat, kada sustav osjeti jednu od navedenih misli, pretvara misao („napravi prvo desnom rukom“) u naredbu za helikopter („skrenite udesno“), a zatim šalje signal vozilu preko Wi-Fi. Uz to, voilà: helikopter pod kontrolom misli.
Tim je prethodno stvorio sustav koji je korisnicima omogućio kontrolu virtualnog helikoptera i modificirao ga za ovo istraživanje koristeći stvarno fizičko vozilo, ARDrone Quadcopter. Kao dio projekta, petorici je dodijeljeno puklo letenje helikopterom i svi su mogli smisliti kako stvar držati u zraku - i čak je letjeti kroz obruče - uz minimalnu obuku.
Znanstvenici predviđaju niz primjena ove vrste tehnologije. Već se provode istraživanja za jednu od najočitijih primjena: protetski udovi. U veljači, švicarski tim predstavio je rad na umjetnoj ruci kontroliranom umom koja omogućava korisniku da pokupi predmete i čak može prenijeti podražaje (kao što je ruka ubodna iglom) u mozak korisnika. Drugi su radili na invalidskim kolicima pod kontrolom uma, što bi četveriplegičnim korisnicima omogućilo veću pokretljivost.
Jedna od stvari zbog kojih je eksperiment s helikopterom toliko zanimljiv jest da poput nekoliko nedavnih sučelja mozga i računala (uključujući i invalidska kolica) uključuje i moždane uzorke otkrivene neinvazivnom procedurom - korisnici se jednostavno mogu uključiti ili poletjeti EEG poklopac kad god poželi. U usporedbi s drugim vrstama sučelja između mozga i računala, koja se često oslanjaju na kirurški implantirane senzore, ovakav sustav mogao bi se koristiti u mnogo širem rasponu situacija.
Za jednog, paralizirani pacijenti koji oklijevaju ili nisu u mogućnosti da skupe i invazivne operacije postanu autonomnije mogu jednostavno nositi kapu. Osim toga, amputirani i pacijenti koji imaju paralizirajuću bolest koja još uvijek ograničava pokretljivost - poput ALS-a ili nekog drugog živčano-mišićnog poremećaja - mogli bi u teoriji koristiti ovu tehnologiju za upravljanje invalidskim kolicima ili čak drugim vozilima, poput automobila, bez trajnog mozak sustav implantata.
Jednog dana to bi se moglo koristiti i za unapređenje upotrebe tehnologije za ljude bez zdravstvenih problema. Ako postane dovoljno pouzdan i osjetljiv, na primjer, piloti bi jednog dana mogli upravljati helikopterima pune veličine svojim mislima kako bi smanjili umor ruku i ruku, a kirurzi bi mogli manipulirati kirurškim instrumentima, a da ne brinu o tresenju ruku.