BrainGate 2 - bộ điều khiển máy tính bằng ý nghĩ
2015-10-03 11:07:26
Các nhà nghiên cứu tại đại học Stanford đã phát triển thành công một giao tiếp giữa não và máy, giúp người bị bại liệt có thể điều khiển trỏ chuột hay nhập liệu trên máy tính bằng cách vận dụng suy nghĩ.

Đây là một nghiên cứu nhằm thử nghiệm một hệ thống có tên BrainGate 2. Hệ thống này được thiết kế để chuyển đổi suy nghĩ thành hành động. Nó bao gồm một cảm biến có kích thước 4 x 4 mm với 100 điện cực được cấy ghép vào vỏ não vận động của bệnh nhân và liên tục thu ghi lại các tín hiệu não được tạo ra từ vùng não này khi họ cử động hoặc suy nghĩ về việc cử động chân tay. Các tín hiệu sau đó được gởi đến một thiết bị giải mã chuyển đổi các kích thích thành một chỉ thị gửi đến một thiết bị gắn ngoài. Thí nghiệm này giúp các bệnh nhâm bị bại liệt có thể cải thiện cuộc sống qua sử dụng các thiết bị công nghệ. Hai bệnh nhân bị liệt tứ chi do mắc chứng xơ cứng teo cơ cột bên (ALS hay bệnh Lou Gehrig) đã tình nguyện trải qua một cuộc phẫu thuật não để tham gia thử nghiệm. Lãnh đạo nghiên cứu - Jamie Henderson nói rằng: "Họ là những đối tác thật sự của chúng tôi trong nổ lực lần này."



Nhóm nghiên cứu đã cho 2 bệnh nhân thực hiện 2 thử nghiệm. Trong thử nghiệm đầu tiên, các bệnh nhân đã được yêu cầu đặt ngón tay trỏ lên một bàn rê kết nối với hệ thống BrainGate 2 và thử dùng suy nghĩ để điều khiển một con trỏ chuột đến các mục tiêu trên màn hình. Do bị liệt nên họ không thể rê ngón tay như cách chúng ta vẫn làm nhưng bằng cách suy nghĩ về hành vi này, họ có thể điều khiển con trỏ đến đúng vị trí định sẵn trong vòng 25 giây. Sau nhiều lần thử, họ đã tiến bộ hơn với thời gian trung bình để điều khiển trỏ chuột đến mục tiêu được rút ngắn xuống còn 8,5 giây.

Trong thử nghiệm thứ 2, các bệnh nhân được yêu cầu nhập một đoạn văn bản thông qua ứng dụng Dasher - một công cụ trợ giúp cho phép người dùng nhập liệu mà không cần bàn phím bằng cách chọn các ký tự trên màn hình. Ứng dụng này tích hợp cơ chế dự đoán từ khi gõ, mang lại cho người dùng những gợi ý từ để họ có thể gõ trọn một từ nhanh hơn và dễ hơn. Một bệnh nhân tham gia thử nghiệm trước đó từng dùng qua ứng dụng Dasher và người này có thể nhập 115 từ trong 9 phút, tương đương khoảng 6 từ/phút.

Mặc dù 6 từ/phút có thể nói là tốc độ "rùa bò" nhưng Henderson tin rằng đây chỉ là khởi đầu. Ông hy vọng có thể cải tiến hệ thống đến một mức độ nào đó mà các bệnh nhân có thể gõ nhanh hơn, khoảng 40 từ/phút. Chưa rõ những rào cản nào mà hệ thống BrainGate 2 sẽ phải đối mặt khi chờ được phê chuẩn sử dụng bên ngoài phòng thí nghiệm. Nếu thành công đây không chỉ đơn giản là một phương pháp chữa bệnh, hay giúp người mắc bệnh bại liệt có cuộc sống bình thường mà còn có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực khác trong cuộc sống.

Tuấn Đức