Gondolatolvasó segédeszközök

A majmok és a robotkar

A Nature magazin arról számolt be, hogy a Pittsburg Egyetem kutatói olyan robotkart fejlesztettek, amelyet kísérleti állatok (majmok) képesek voltak a gondolataikkal célszerű mozgásra bírni: a robotkarral meg tudták ragadni az eléjük készített táplálékot – amelyet ráadásul egy akadály választott el tőlük –, majd el is fogyasztották, vagyis a gondolatvezérelt művégtag egy viszonylag bonyolult művelet során képes volt helyettesíteni az eredetit. Korábban ugyanezt csak jelentős informatikai segítséggel tudták végrehajtani (a számítógép „megelőlegezte” a kísérleti állat szándékát és annak megfelelő mozgásra utasította a robotkart), most viszont a teljes mozgássor az agy irányítása alatt, mesterséges intelligencia közbeiktatása nélkül ment végbe.
Az eredménynek a tudományos érdekességen kívül gyakorlati jelentősége is van. A mozgáskorlátozottság igen sokszor nem mozgásszervi, hanem agyi eredetű, ám még ezekben az esetekben is gyakran előfordul, hogy a betegség az agy bizonyos területeit érintetlenül hagyja. Márpedig a mozgást elindító agyi műveletekre ezek a területek is képesek lehetnek (általában rövid tanulás után). Ettől még a mozgásprobléma nem áll helyre (többnyire ingerületvezetési gondok nehezítik a rehabilitációt), ám az agyi utasítást a mozgást irányító agyrészbe (a cortexbe) beültetett elektróda képes észlelni és továbbítani a robotkarnak, amely így végrehajtja az utasítást. Komputerre persze itt is szükség van: egy apró, külső interfész fordítja le az agyból érkező parancsokat a robot elektronikájának „nyelvére”. De csak azt az utasítást adja tovább, amely előzőleg az agyban megszületett, tehát nem talál ki és nem előlegez meg semmit. A kísérlet céljára kiválasztott, átmenetileg mozgásképtelenné tett makákók két nap alatt meg tudták tanulni a robotkar mozgatását, ami azt bizonyítja, hogy a művégtag használatához nincs szükség hosszas rehabilitációs terápiára.
A módszer még tökéletesítésre szorul, mert az elektródák csak pár hétig működnek megbízhatóan – holott ahhoz, hogy a beültetéssel érdemes legyen megpróbálkozni, többéves biztonságos működést kellene garantálni. Emellett az érzékelést is tovább kell finomítani, a kizárólag az agy impulzusai által vezérelt mozgás ugyanis túl heves és koordinálatlan. A valóságban az agy számtalan visszajelzést kap a mozgó végtag közreműködésével (az izmok és a bőr megfeszülése, illetve a tapintás révén), márpedig az ehhez szükséges érzékelők még hiányoznak a rendszerből. A kutatók azt remélik, hogy az agyvezérlésű robotkar humán kipróbálása két éven belül megvalósulhat.

Az MRI és a szavak

A tudományos média másik vezérhajója, a Science adott hírt arról a kísérletsorozatról, amelyben elektródák nélkül próbálták meg egy számítógép „tudomására hozni”, hogy milyen gondolatok futnak át a vizsgált személyek agyán. A színhely történetesen szintén Pittsburg, a főszereplő pedig egy MRI-készülék, amelynek segítségével felvételeket készítettek a kísérleti személyek agyáról, miközben azok meghatározott szavakra (tárgyakra, illetve fogalmakra) gondoltak. A kísérletben 9 önkéntes egyetemista vett részt, ők 58 különböző szóra gondoltak, miközben az MRI felvételt készített az agyukról. A felvételeket betáplálták egy számítógépbe, amely így – a kutatók feltételezése szerint – képessé vált arra, hogy a képekhez a megfelelő szavakat hozzárendelje – az adott körben. Ezután két új szót bevezetve tesztelték az eredményt: miközben a pácienseknek levetítették az adott szavakat ábrázoló képkockákat, a számítógépnek az ezalatt készített MRI-felvételek alapján el kellett döntenie, hogy a két ábra közül mikor melyiket mutatták a kísérleti alanyoknak. A kísérlet sikerrel járt, így most összetett kifejezésekkel, jelzős szerkezetekkel folytatják a számítógépes gondolatolvasást. A cél egyrészt a nyelvi és tanulási nehézségek pontosabb diagnosztizálása (elképzelhető például, hogy az ilyen problémákkal küzdők agyában más területek aktiválódnak egy-egy szó „felvillanásakor”), de a gondolkodás és az agytevékenység összefüggéseinek jobb megértésén keresztül vezet az út a gondolatvezérlésű eszközök tökéletesítéséhez is.

Hargitai Miklós