השתל שמחזיר למשותקים קול ותנועה: המוח כבר מתחיל לדבר ישירות עם המחשב
חוקרים הצליחו להשתמש בשתל מוחי אחד כדי לפענח בו זמנית ניסיון לדבר ולבצע מחוות אצל אנשים עם שיתוק. המילים מופיעות על מסך והמחוות מפעילות דמות דיגיטלית בזמן אמת, צעד נוסף בדרך למערכות שיוכלו להחזיר יכולת תקשורת ותנועה.
אדם שסובל משיתוק חמור ומתקשה לדבר יכול כיום, במסגרת ניסויים מתקדמים, להזיז סמן מחשב, לכתוב מילים ואפילו לייצר דיבור באמצעות פעילות מוחית. מחקר חדש לוקח את התחום צעד נוסף: שתל אחד מצליח לקרוא במקביל ניסיון לומר משפט וניסיון לבצע מחווה. המשתמש חושב על הפעולה, המערכת מזהה את דפוס הפעילות במוח, הטקסט מופיע על המסך ודמות דיגיטלית מבצעת את המחווה.
המחקר נערך בשלושה משתתפים עם שיתוק בדרגות שונות. שניים סבלו מפגיעה קשה ביכולת הדיבור ובתנועת הגפיים, והשלישי מיכולת דיבור מוגבלת ופגיעה תנועתית. הסיבות כללו שבץ בגזע המוח ומחלת ALS. מעל אזור התחושה והתנועה במוח הוצבה רשת צפופה של אלקטרודות שקולטת פעילות חשמלית ישירות מפני השטח של קליפת המוח.
אותה רשת הצליחה לזהות דפוסים שונים הקשורים לפה, ללשון, לידיים ולזרועות. אלגוריתמים של למידת מכונה למדו להפריד בין ניסיון לדבר לבין ניסיון לבצע מחווה. החוקרים אימנו אותם גם על פעולות שבוצעו בנפרד וגם על מצבים שבהם המשתתף ניסה לדבר ולבצע מחווה באותו זמן.
היכולת הזאת חשובה משום ששיחה אנושית בנויה מכמה שכבות במקביל. אדם מדבר, מצביע, מניע ידיים, מהנהן ומשנה הבעת פנים. מערכות מוח-מחשב מוקדמות התמקדו בדרך כלל במשימה אחת, כמו הזזת סמן, בחירת אותיות או הפיכת פעילות עצבית לדיבור. המערכת החדשה מנסה לקרוא כמה ערוצי תקשורת ביחד.
אצל אחד המשתתפים נבחן מילון של עשר מחוות ועשרה ביטויים. בזמן אמת המערכת זיהתה את המחוות בדיוק של כ-66% ואת הדיבור בדיוק של כ-70%. בניסוי שיחה מצומצם הדיוק עלה לכ-85% במחוות ולכ-75% בדיבור. בניתוחים שנעשו מחוץ לזמן אמת נרשמו תוצאות גבוהות יותר, ובחלק מהמשתתפים נמדד דיוק של יותר מ-80% בשתי הקטגוריות.
מדובר עדיין בניסוי קטן, אבל המשמעות רחבה. ממשקי מוח-מחשב עוברים בהדרגה ממעבדות אקדמיות לתעשייה שמושכת השקעות גדולות. נוירולינק של אילון מאסק היא החברה המזוהה ביותר עם התחום, אבל לצידה פועלות סינכרון, פרסיז'ן ניורוסיינס וחברות נוספות שבוחנות שיטות שונות לקריאת הפעילות המוחית.
המטרה הראשונה היא רפואית: להחזיר תקשורת ותנועה לאנשים עם פגיעות קשות, ובהמשך לאפשר שליטה בכיסאות גלגלים, בזרועות רובוטיות, במחשבים ובמערכות ביתיות. ככל שמערכת אחת תוכל לקרוא יותר סוגים של אותות, הערך שלה יגדל. שתל שמאפשר להזיז סמן מספק יכולת אחת. שתל שמזהה דיבור, תנועה ומחוות יכול להפוך לפלטפורמה רחבה.
האתגר הגדול הוא להפוך ניסוי של כמה אנשים למוצר רפואי שעובד לאורך שנים. כל מערכת דורשת התאמה למשתמש, איסוף מידע ואימון אישי, והאותות המוחיים משתנים לאורך זמן. השתלה בתוך הגולגולת דורשת גם הליך רפואי, מעקב ארוך, בדיקות בטיחות ואישור רגולטורי.
המחקר החדש מצביע על עוד שלב בדרך: המערכת הצליחה לזהות גם שילובים של ביטויים ומחוות שהופיעו בצורה שונה מזו שהוצגה באימון. אם היכולת הזאת תשתפר, המשתמש יוכל לעבור ממילון קטן של פעולות לתקשורת חופשית יותר. השלב הבא הוא מערכת שמקבלת כמה סוגי פקודות מהמוח במקביל ומתרגמת אותן לדיבור, לתנועה ולשליטה במכשירים.
