Acces direct

Created by Alin Brindusescu on 2011-01-28 15:16:00

Interfeţele creier-computer, scenariu de film ştiinţifico-fantastic sau doar un alt mod de comunicare?
Conectează-ţi creierul la computer! Iata un scenariu de film ştiinţifico-fantastic avîndu-l pe actualul guvernator al Californiei în rolul principal. Cu toate acestea se fac paşi mici dar siguri în această direcţie. Nu, nu intraţi în panică, nici unul dintre scenariile filmelor ştiinţifico fantastice nu e nici pe departe să se împlinească în viitorul apropiat sau mai îndepărtat, “fratele mai mare” va mai trebui să aştepte mult şi bine pînă a dispune de tehnologia necesară pentru a ne citi gîndurile. Totuşi, anumite tipuri de comunicare “directă” între creier şi computer sunt posibile.

    O întrebare pe care mulţi o pot ridica este legată de utilitatea unor astfel de interfeţe, chiar ne sunt necesare? Cea mai mare parte a populaţiei probabil că nu are şi nu va avea (cu toate că viitorul ne poate demonstra altceva, cine şi-ar fi imaginat la începutul anilor '60 că astăzi aproape fiecare locuinţă dispune de un computer personal?) dar puneţi-va în situaţia unui pacient care suferă de sindromul locked-in (“închis înăuntru”), pacient care este perfect conştient dar nu are nici o modalitate de comunicare şi interacţiune cu mediul înconjurător. Pentru un pacient aflat într-o astfel de condiţie, datorită sindromului locked-in sau altor boli ale sistemului nervos, o interfaţă creier – computer poate fi unicul mod de comunicare.

    Sub îndrumarea Prof. Axel Graeser de la Institutul de Automatizări al Universităţii din Bremen (www.iat.uni-bremen.de) un grup de cercetători lucrează la implementarea unei interfeţe creier – computer bazată pe analiza semnalelor SSVEP (Steady State Visually Evoked Potentials). Un semnal SSVEP este un semnal produs de creier ca răspuns la un stimul vizual care oscilează cu o anumită frecvenţă. La începutul lunii martie a acestui an testele interfeţei creier – computer aflate în cercetare au fost mutate şi în afara laboratorului. Astfel, grupul de cercetători ai Institutului de Automatizări s-a deplasat pentru o săptămînă la Hannover pentru a lua parte la cea mai mare expoziţie de tehnică de calcul din lume, CEBIT. În cadrul acestui eveniment ce are loc în fiecare an în Hannover, un sistem de scriere cu ajutorul unei interfeţe creier-computer a fost pus la dispoziţia vizitatorilor curioşi şi dornici să exploreze această modalitate de comunicare. Dr. Brendan Allison, liderul grupului de interfeţe creier-computer, vede acest test ca un pas necesar înainte de a trece la testarea sistemului pe pacienţi care au într-adevăr nevoie, pentru a evita mai multe experimente pe un pacient şi aşa în suferinţă.

    Sistemul de scriere prezentat la expoziţia de la Hannover presupune concentrarea atenţiei utilizatorului asupra unor obiecte luminoase care oscilează cu o frecvenţă prestabilită, analiza semnalului EEG înregistrat în zona cortexului vizual si executarea operaţiilor asociate cu fiecare obiect luminos. Interfata cu utilizatorul a sistemuluiAşa cum se poate observa în figura alăturată, interfaţa grafică prezentată utilizatorului a fost compusa din literele alfabetului aşezate în mijlocul ecranului unui laptop în formă de stea, iar în centrul părţilor laterale sus, jos, stânga si dreapta precum şi in partea stângă sus şi partea dreaptă sus a fost desenat cîte un pătrat alb. Fiecarare din cele şase pătrate producea o oscilaţie luminoasă (alb vs negru) cu o altă frecvenţă dinainte cunoscută sistemului, şi avea asociată o operaţie de mişcare a cursorului în sus, sau în jos, sau la stînga, sau la dreapta respectiv de selecţie atunci cînd cursorul atingea poziţia (litera) dorită sau stergere a ultimei litere selectate în cazul în care utilizatorul o consideră greşită. Cînd utilizatorul îşi îndreptă atenţia spre unul dintre cele şase pătrate albe, pentru o perioadă ceva mai lungă de timp (pînă la cîteva secunde) ca răspuns în semnalul EEG achiziţionat din zona cortexului vizual al creierului (partea de dinapoi a capului), o undă cu aceeaşi frecvenţa ca şi frecvenţa de oscilaţie a pătratului putea fi detectată şi automat sistemul lua decizia că utilizatorul doreşte să execute acţiunea asociată.

    Pe parcursul celor şapte zile cît a durat expoziţia de la Hannover, grupul de cercetători a reuşit printr-un efort colectiv (timpul mediu de pregătire, instruire şi exploatare a sistemului de către un utilizator fiind de aproximativ 30 de minute) să dea posibilitatea la 106 voluntari să utilizeze sistemul. Deoarece s-a dorit ca acest studiu să nu se limiteze doar la testarea sistemului şi determinarea parametrilor ce mai trebuie ajustaţi, ci s-a dorit şi determinarea unor factori care pot influenţa performanţele utilizatorilor, aceştia au fost rugaţi sa completeze două formulare, unul premergător testului şi unul după utilizarea sistemului. Aşa cum ne-a declarat Dra. Marnie Ann Spiegel ,26 dintre utilizatori nu au reuşit să comunice cu ajutorul acestei interfeţe. Majoritatea acestora fiind de sex masculin, o singură persoană de sex feminin nefiind capabilă să producă nici un fel de răspuns. De asemenea, performanţele utilizatorilor au scăzut cu vârsta, astfel utilizatori mai tineri au reuşit să scrie acelaşi cuvânt într-un timp mai scurt decât cei în vârstă. Analiza datelor colectate, aşa cum ne declară un alt membru al grupului, Dr. Ing. Ivan Volosyak, nu a reuşit să scoată in evidenţă nici un fel de influenţă a consumului de cafea, alcool sau a orelor petrecute în faţa computerului şi performanţele utilizatorilor.

    Cu toate acestea, considerând condiţiile în care a avut loc studiul, mediul înconjurător la o astfel de expoziţie fiind unul foarte agitat, zgomotos şi plin de spoturi luminoase care pot distrage atenţia utilizatorului, un procent de 84% al utilizatorilor care pot comunica cu ajutorul unei astfel de interfeţe poate fi privit ca o rază de speranţă pentru pacienţii cărora le este destinat.

Articol apărut pe site-ul stiinta.info și în ziarul Cronica Română (versiunea tipărită) din data de 15 Iulie 2008.


Comments: work in progress!

Search

Ads