EEG-mütsike võimaldab mõttejõul kopterit kontrollida
Aju-masina liideste loomine on üha hoogustumas. Ajakirjas Journal of Neural Engineering ilmunud töös esitlevad Minnesota ülikooli neuroteadlased nüüd süsteemi, mis võimaldab mõttejõul kontrollida neljarootorilise helikopteri liikumist.
Neuroteadlased on üritanud neuronite aktiivsust tähenduslikeks signaalideks tõlkida juba kümnendeid. Ideaalis viiks see olukorrani, kus ajuga ühendatud arvuti vahendusel oleks võimalik tehiskeskkonna üksikosi kontrollida pelgalt mõttejõul. Eriti suur mõju oleks aju-masina liidestel puudega inimeste elule. Signaalide dešifreerimine on paraku keerukas. Ajurakkude tihedus nõuab üksikutelt neuronitelt pärinevate signaalide lugemiseks ajju siirdatavat implantaati.
Ent ei saa salata, et lähenemisviis on samas äärmiselt viljakandev olnud. Reesusahvide puhul on suudetud informatsiooni liikumine isegi seeläbi kahesuunaliseks muuta, mil inimkatsetes suudavad halvatuks jäänud tehiskätt ülima täpsusega liigutada. Teine, mitteinvasiivne meetod hõlmab elektroodidega mütsikese kandmist, lähenemisviisi on arendanud näiteks erinevate mängukonsoolide tootjad. Kuigi saavutatav täpsus on väiksem, näitavad Minnesota ülikooli teadlased nüüd, et sellest piisab siiski näiteks minihelikopteri kontrollimiseks.
Katsealuste ajuaktiivsuse jälgimiseks kasutati 64 elektroodiga mütsikest, millega lindistatud signaalid edastati omakorda traadita interneti vahendusel kopterile. Helikopteri kursi muutmiseks pidid eksperimendis osalejad kujutama ennast erinevaid üldisemaid käeliigutusi tegemas. Näiteks mõttes kahe käe rusikasse pigistamisel tõusis ka kopter kõrgemale, mil seda vaid paremaga tehes pöördus kopter paremale.
Mõningase harjutamise järel suutsid katsealused läbida isegi takistusrada. Eduka katse võtmeks oli eelnevalt virtuaalse kopteriga tehtud kuude pikkune töö. Samuti pidid katsealused veetma esmalt arvuti taga mitmeid tunde, püüdes mütsikese vahendusel kontrollida kursori likumist. Vaid taoliste harjutussessioonide abil suutsid teadlased ajutegevust dešifreerivad algoritmid piisavalt täpseks kalibreerida.
Samas tasub märkida, et EEG-mütsikest kasutades saab signaale piisava täpsusega lugeda vaid ajuosadelt, mis asuvad peanaha lähedal. Õnneks kuulub nende hulka liigutuste tegemisega seostatav motoorkorteks. Seega võib lähenemisviisiga seonduva väiksema hinna ja riski alusel arvata, et mõttejõul keskkonna kontrollimine jõuab juba lähitulevikus mitmetesse erinevatesse eluvaldkondadesse.
Töörühma uurimus ilmus ajakirjas Journal of Neural Engineering.
