Нейрокомпьютерные интерфейсы (НКИ) стремительно развиваются в последние десятилетия. Эта технология позволяет пациентам со значительными двигательными нарушениями управлять протезами с помощью электродов, подключённых к мозгу.
После обучения пациенты получают возможность двигаться и контролировать свои руки и ноги снова — буквально с помощью силы мысли.
Подобные технологии могут изменить жизнь человека, однако они применимы не ко всем больным и не всегда эффективны. Новое исследование европейских учёных — первый шаг к созданию нового поколения систем НКИ.
Хосе Миллан (Jose Millán) из Федеральной политехнической школы Лозанны представил новый вид системы НКИ с искусственным интеллектом, способным учиться на собственных ошибках.
Существующие нейропротезы требуют от пользователя конкретных мозговых сигналов для конкретных движений (например, «поднять левую руку»). Активность мозга фиксируется с помощью электроэнцефалограммы и затем переводится в инструкции для искусственной конечности. Если активность мозга записана неверно, желаемое действие не производится — и происходит сбой.
Команда Миллана нашла способ использовать эти сигналы об ошибках для того, чтобы машина сама обучалась действовать верно. Когда система обнаруживает сообщение о сигнале-ошибке, она понимает, что действие не увенчалось удачей и корректирует движения. Интеллектуальный протез вносит коррективы и повышает точность выполнения действий до тех пор, пока сообщения об ошибках не перестанут поступать.
«Данная система позволит облегчить утомительное обучение, предшествующее освоению нейропротезов, — утверждают создатели. — Новый подход может лечь в основу интеллектуальных протезов нового поколения, которые помогут своему владельцу осуществлять широкий спектр движений. Теоретически всё это действительно возможно».
Результаты исследования были опубликованы журналом Nature Scientific Reports.