Uusi järjestelmä lukee käyttäjän aivomallit ohjata leluhelikopteria - ensimmäistä kertaa lentoajoneuvo on täysin ajatellut. Kuva Minnesotan yliopiston kautta
Ajattele oikean nyrkin puristamista. ketterä 14 unssin helikopteri lentää oikealle. Kuvittele puristavan vasenta nyrkeäsi. Chopper veers lähti. Ajattele kummankin nyrkin puristamista, ja se nousee pystysuoraan.
Tämä huomattava helikopterin ohjausjärjestelmä on Minnesotan yliopiston tutkijaryhmän työ, jota johtaa tekniikan professori Bin He. Se erottaa sen, että lennon hallinta ei edellytä ehdottomasti todellista liikettä ohjaajalle - ei nappia tai kaasua vetämällä. Tavallisen kaukosäätimen sijasta käyttäjät ohjaavat ajoneuvoa 64 elektrodilla varustetulla EEG (elektroenkefalografia) korkilla, joka havaitsee sähköisen toiminnan aivojen eri osissa lähellä päänahaa ja lukee tehokkaasti heidän mielensä.
Järjestelmä, joka esiteltiin ensimmäisen kerran huhtikuussa ja jota kuvataan täysin tänään Journal of Neural Engineering -julkaisussa , on osa aivojen ja tietokoneiden rajapintojen kasvavaa tutkimusta - aivojen ja tietokoneistettujen tai robottilaitteiden välisiä suoria viestintäreittejä. Viime vuosina tutkijat ovat luoneet mielenohjattua robotiikkaa, joka voi ruokkia joku suklaata tai auttaa häntä juomaan kahvia, mutta tämä on ensimmäinen esimerkki kokonaan ajatuksen ohjaamasta lentokoneesta.
Järjestelmä perustuu aiempaan EEG: n ja muuhun ryhmän neurologiseen tutkimukseen, joka havaitsi, mitkä aivojen aktiivisuusmallit korreloivat ajatusten kanssa, kuten ”tee nyrkki oikealla kädellä” ja ”nyrkki molemmilla käsillä”. Tällaiset liikkeet -orientoituneita ajatuksia esiintyy pääasiassa motorisessa aivokuoressa, aivojen alueella, joka vastaa kehon hallinnasta. EEG-korkki on riittävän herkkä havaitsemaan aktiivisuutta suhteellisen lähellä päänahaa - missä motorinen aivokuori sijaitsee -, joten tutkijat pystyivät ohjelmoimaan EEG-ohjelmistonsa erottamaan erityisesti nämä asiaankuuluvat ajattelumallit.
Seurauksena on, että kun järjestelmä havaitsee yhden määritellyistä ajatuksista, se muuntaa ajatuksen (”tee ensimmäinen oikealla kädelläni”) helikopterin komentoksi (“käänny oikealle”) ja lähettää sitten signaalin ajoneuvoon yli Wi-Fi. Sen avulla voilà: ajatuksen ohjaama helikopteri.
Ryhmä oli aiemmin luonut järjestelmän, jonka avulla käyttäjät voivat hallita virtuaalista helikopteria, ja muutti sitä tätä tutkimusta varten käyttämällä todellista fyysistä ajoneuvoa, ARDrone Quadcopteria. Osana projektia he antoivat viidelle opiskelijalle halkeaman hakkurin lentämisessä, ja kaikki pystyivät selvittämään, kuinka pitää asia korkealla - ja jopa lentää se kehän läpi - minimaalisella koulutuksella.
Tutkijat suunnittelevat erilaisia sovelluksia tällaiseen tekniikkaan. Tutkimusta yhdestä ilmeisimmistä käyttötavoista: proteesien raajoista. Helmikuussa sveitsiläinen joukkue esitteli mielenohjatun keinotekoisen käden työtä, jonka avulla käyttäjä voi noutaa esineitä ja voi jopa välittää ärsykkeitä (kuten neula pistää käden) käyttäjän aivoihin. Toiset ovat työskennelleet mielenohjattujen pyörätuolien parissa, mikä antaisi paremman liikkuvuuden nelijäsenkuljettajille.
Yksi helikopterikokeilusta niin mielenkiintoista on kuitenkin se, että kuten muutama viimeaikainen aivot-tietokone-liitäntä (mukaan lukien pyörätuoli), siihen liittyy aivojen malleja, jotka on havaittu ei-invasiivisella menettelyllä - käyttäjät voivat yksinkertaisesti laittaa tai ottaa pois EEG-korkki aina kun he haluavat. Verrattuna muun tyyppisiin aivojen ja tietokoneiden rajapintoihin, jotka luottavat usein kirurgisesti implantoituihin antureihin, tällaista järjestelmää voitaisiin käyttää paljon laajemmassa tilanteessa.
Yhdelle halvaantuneet potilaat, jotka ovat haluttomia tai joilla ei ole mahdollisuutta saada kallista ja invasiivista leikkausta tullakseen itsenäisemmiksi, voivat yksinkertaisesti käyttää korkkia. Lisäksi amputoidut ja potilaat, joilla on edelleen halvaantumaton sairaus, joka edelleen rajoittaa liikkuvuutta - kuten ALS tai muu hermo-lihassairaus -, voisivat teoriassa käyttää tällaista tekniikkaa pyörätuolien tai jopa muiden ajoneuvojen, kuten autojen, ohjaamiseen ilman, että vaaditaan pysyviä aivoja implanttijärjestelmä.
Joskus sitä voidaan jopa käyttää parantamaan tekniikan käyttöä ihmisille, joilla ei ole lääketieteellisiä ongelmia. Jos siitä tulee esimerkiksi riittävän luotettava ja herkkä, ehkä lentäjät voisivat joskus ohjata täysikokoisia helikoptereita ajatuksillaan käsi- ja käsivarsien väsymyksen vähentämiseksi, ja kirurgit voisivat manipuloida kirurgisia instrumentteja tarvitsematta huolehtia kätensä ravistamisesta.
