Mind Control

I juli 2006 publicerades en tidning i Natur beskrev hur en förlamad man med ett chip inopererat i hjärnan använde sitt sinne för att flytta en datormarkör och en robotarm. Chipet är ett av de mest framgångsrika exemplen hittills på en neural protes. Sådana enheter fångar upp neurala signaler från en del av hjärnan som är involverad i en viss aktivitet, till exempel nervcellerna i den motoriska cortex som avfyrar när en person föreställer sig att flytta en datormus för hand. Sedan tolkar de dessa signaler och riktar en fysisk åtgärd i enlighet därmed – säg, flyttar en markör åt vänster.

Lakshminarayan Srinivasans algoritmer bör påskynda utvecklingen av nya neurala proteser.

Neurala proteser lovar att ge människor med neurodegenerativa sjukdomar och ryggmärgsskador. Men eftersom de kan involvera många kombinationer av hjärnregioner och hårdvara, har varje ny prototyp behövt sin egen mjukvara. Att designa nya algoritmer från grunden saktar ner utvecklingen, säger Lakshminarayan Srinivasan, SM '03, PhD '06, en neurokirurgiforskare vid Massachusetts General Hospital och en medicinstudent vid Harvard-MIT Division of Health Sciences and Technology. Så Srinivasan utvecklar generella algoritmer som kan leda till programvara som är kompatibel med alla sådana enheter.

Tekniker för att upptäcka hjärnaktivitet inkluderar funktionell magnetisk resonanstomografi (fMRI), elektroencefalografi (EEG) och funktionell nära-infraröd spektroskopi - som var och en genererar olika typer av data. Utdataenheter kan inkludera TV-apparater, datorer eller robotarmar, som var och en har olika användarkommandon.

Srinivasans algoritmer gäller för alla kombinationer av enheter eftersom de arbetar på en högre abstraktionsnivå. Istället för att bara arbeta med EEG-ingångar som reflekterar elektrisk aktivitet eller MRI-ingångar som visar blodflödet i hjärnan, behandlar algoritmerna all neural aktivitet som antingen kontinuerlig eller binär (en enkel på/av-knapp) och översätter den till kontinuerliga eller diskreta kommandon. (När man kör en bil, till exempel, är att gradvis trycka på gaspedalen ett kontinuerligt kommando; växling är ett diskret kommando.)

Srinivasan säger att dessa algoritmer borde hjälpa forskare att utveckla nya neurala proteser och snabbt reparera eventuella problem som dyker upp.

Dölj