A gondolatolvasó gép titkai - Hawking nyomában
IBrain - Olvasni igyekszik Stephen Hawking gondolatait. A világhírű fizikust, Stephen Hawkingot már régóta mindenféle gépek veszik körül, ezek teszik lehetővé számára, hogy képes legyen valamiféle kommunikációra a külvilággal. Tavaly nyáron ez a környezet újabb elemmel szaporodott: a tudós fején megjelent egy hetyke kis fekete "fejpánt", amelynek célja az, hogy szilárdan megtartson egy gyufásdoboznyi méretű könnyű kis készüléket.
Az iBrainnek nevezett, egyszerű külsejű szerkezet egy olyan kísérletnek az alkotóeleme, amelynek célja, hogy a hosszú ideje az amiotrófiás laterális szklerózisnak vagy Lou Gehrig-kórnak nevezett betegség által megbénított tudóst képessé tegye kommunikálni pusztán a gondolatain keresztül.
A iBrain azoknak az új generációs hordozható neurális - különleges algoritmust használó - eszközöknek az egyike, amelyeket arra terveztek, hogy segítségükkel észlelhetővé és megfigyelhetővé váljanak például az alvási apnoéra, a depresszióra vagy az autizmusra utaló jellemzők.
Az iBraint kifejlesztő csapatot a 32 éves neurológus, Philip Low, a NeuroVigil nevű San Diegó-i cég vezérigazgatója irányítja. Úgy gondolják, az ő eszközük megfelelő alternatívája lehet a drága alváslaborok által használt, több tucat elektródával preparált, gumiból vagy műanyagból készült "fejfedőknek" - arról nem is beszélve, hogy az alváslaborok általában megkövetelik, hogy a beteg ott töltsön egy egész éjszakát.
"Az iBrain valós időben képes az adatgyűjtésre, miközben a vizsgált személy a saját ágyában fekszik, TV-t néz vagy bármi mást csinál" - fogalmazott a The New York Times tudósítójának nyilatkozva Philip Low.
Felfogni az agy elektromos hullámait
A készülék egyetlen csatornát használ az agyból érkező elektromos hullámok felfogására. Ezek a hullámok azok, amelyek a különböző tevékenységekkel vagy gondolatokkal együtt változnak, vagy a betegségek kísérő agyi rendellenességekre utalnak.
Ezeknek a nyers hullámoknak a kiolvasása azonban igen nehéz feladat, mert áthaladnak az agy számos területén, majd a csontos koponyán is, így értelmezésükhöz különleges algoritmusra van szükség: ennek első változata volt Philip Low PHD-munkája 2007-ben a Kaliforniai Egyetemen.
"Az alapötlet az, hogy megnézzük: ha Stephen képes elméjét következetes és megismételhető minták létrehozására használni, vajon akkor egy számítógép képes-e lefordítani azokat mondjuk egy szóra, egy betűre vagy egy a gép számára értelmezhető parancsra" - fejtette ki Low a Hawkinggal kapcsolatos kísérletről.
A kutatók elutaztak Hawkinghoz Cambridge-be, ráadták az iBrain fejpántját, és megkérték: képzelje el, hogy jobb kezével éppen egy gumilabdát markolgat. A fizikus természetesen valójában nem tudta mozgatni a kezét, de agyának motorikus kérge továbbra is kiadja ezt a parancsot, ezáltal pedig az agyban elektromos hullámok jönnek
létre.
A Spearsnek elnevezett algoritmus képes volt jelekként felismerni Hawking gondolatait, és a négyzethálón "tüskék" sorozataiként jelenítette meg azokat. "Tudni akartuk, hogy történik-e valami a jelekkel - magyarázta a vezérigazgató -, és tényleg tapasztalhattuk a változást".
A NeuroVigil azt tervezi, hogy ezt a vizsgálatot ALS-ben és más neurodegeneratív betegségben szenvedők nagyobb csoportján is
megismétlik.
Hawking képes a kommunikációra!
A kutatók az előzetes eredményeket Hawking kommunikációs képességének jeleként tekintik, jóllehet az a betegség előrehaladtával egyre csökken.
A 70 éves tudós számára - akinek nevéhez kulcsfontosságú elméleti fizikai alapvetések kötődnek (valamint Az idő rövid története című bestseller) - most egy egyszerű üzenet létrehozása is néhány percet vesz igénybe. Infravörös szemüveget visel, amely felveszi arcának rángatózását, a Cambridge-ben dolgozó teamje pedig szinkron módon követi ennek az "arcdetektornak" a változásait.
"Low és a cége kiváló munkát végzett ezen a területen - fogalmazott maga Hawking - Én abban a reményben veszek részt a projektben, hogy gyakorlati tanácsokkal is el tudom látni a NeuroVigilt. Szeretném segíteni a kutatást, ösztönözni az erre a területre irányuló beruházásokat, és ami a legfontosabb: némi jövőbeli reményt nyújtani azoknak, akiknél ALS-t vagy valami más,
neurodegeneratív elváltozást diagnosztizáltak orvosaik."
A fizikus más kutatókkal is együttműködött már gondolatainak hatékonyabb megosztása érdekében. Az Intel mérnökei nemrégiben készítettek számára egy személyre szabott számítógépet, amely a tudós mimikáját követő infravörös szemüveggel van összeköttetésben, valamint - a speciális monitorok mellett - kapcsolódik hozzá egy hangszintetizátor és egy webkamera is a Skype használatához.
Az Intel olyan új arcfelismerő szoftvert fejlesztett ki ehhez a környezethez, amely képes nyomon követni a véleménynyilvánítást jelző finom változásokat, és segíthet Hawking jobb kommunikációjában.
