การเชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์

siri
โพสต์: 1796
ลงทะเบียนเมื่อ: จันทร์ พ.ค. 25, 2020 9:57 am
ติดต่อ:

การเชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์

โพสต์ที่ยังไม่ได้อ่าน โดย siri » อาทิตย์ พ.ค. 15, 2022 9:26 am

การเชื่อมต่อสมองกับคอมพิวเตอร์
นิยายวิทยาศาสตร์ที่ใกล้เป็นความจริง
(เรียบเรียงโดย สัมโมทิก สวิชญาน)
ทุกวันนี้ ส่วนต่อประสานระหว่างสมองและคอมพิวเตอร์ หรือ BCI (brain-computer interface) เริ่มมีความซับซ้อนและใช้งานได้เหมือนในนิยายวิทยาศาสตร์มากขึ้นเรื่อยๆ รวมทั้งเงินทุนวิจัยและพัฒนาเพื่อสร้างเป็นผลิตภัณฑ์ในเชิงพาณิชย์ ก็ไหลมาเทมามากขึ้นเรื่อยๆ เช่นกัน
.
BCI มีลักษณะเป็นโครงข่ายขั้วไฟฟ้าที่ฝังไปบนเปลือกสมอง (cortex) ขั้วไฟฟ้าเหล่านี้เป็นสื่อกลางอ่านสัญญาณประสาทออกมาประมวลผลภายนอกด้วยคอมพิวเตอร์ เพื่อแปลงเป็นคำสั่งที่ใช้การได้ เช่น อาจจะเป็นคำสั่งควบคุมอุปกรณ์ช่วยในการสื่อสาร หรืออุปกรณ์ช่วยในการเคลื่อนไหว (เช่น มือเทียม) ฯลฯ
.
ทั่วโลกมีศูนย์วิจัยประมาณสิบกว่าแห่งที่ทำงานวิจัยทางด้านนี้ (เช่นที่ T&C Chen Brain-Machine Interface Center ณ สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย) แต่ตัวเลขนี้กำลังเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ และภาคเอกชนเองก็เช่นกัน นอกจาก Blackrock Neurotech ที่เป็นผู้ผลิต BCI รายใหญ่ซึ่งใช้ในงานศึกษาวิจัยอย่างแพร่หลายแล้ว ยังมีบริษัทเกิดใหม่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ อาทิ Neuralink (ของ Elon Musk) , Paradromics (ซึ่งได้รับทุนสนับสนุนจากกระทรวงกลาโหมของสหรัฐฯ) และ Synchron เป็นต้น
.
สัญญาณประสาทที่ได้จากขั้วไฟฟ้า เป็นข้อมูลขนาดมหึมาที่นักวิจัยต้องมองหารูปแบบให้ได้ว่า ทุกครั้งที่คนไข้มีความตั้งใจหนึ่งๆ สัญญาณจะมีรูปแบบเหมือนๆ กันอย่างไร และความตั้งใจแต่ละอย่างของคนไข้ มีรูปแบบสัญญาณประสาทเฉพาะตัวอย่างไรบ้าง ในสมัยแรกๆ ของงานวิจัย การวิเคราะห์ข้อมูลขนาดมหึมานี้เป็นเรื่องยากลำบากมาก แต่ในปัจจุบัน ศาสตร์หนึ่งที่เข้ามาช่วยเรื่องนี้ได้อย่างมหัศจรรย์ก็คือ machine learning
....................
ตัวอย่างของความสำเร็จด้าน BCI ในปัจจุบันมีดังนี้
.
- คนไข้สามารถใช้ความคิดควบคุมลูกศรเมาส์บนหน้าจอได้ ได้ระดับที่ใช้โปรแกรม Photoshop ได้ เล่นเกมยิงปืนได้ และเล่นเกมขับรถได้ รวมถึงสามารถใช้ความคิดควบคุมแขนกลได้
.
- คนไข้ที่ได้รับบาดเจ็บที่ไขสันหลังจนไม่สามารถขยับแขนหรือมือได้ สามารถสั่งการจากสมองไปควบคุมมือของตัวเองได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านไขสันหลัง ด้วยขั้วไฟฟ้ากระตุ้นกล้ามเนื้อที่ฝังเอาไว้ที่มือเพื่อรับคำสั่ง คนไข้ควบคุมมือของตัวเองได้ในระดับที่ดื่มกาแฟได้ และป้อนอาหารตนเองได้
.
- คนไข้สามารถรับรู้สัมผัสจากเซนเซอร์จับสัญญาณความดันบนแขนกลได้ โดยผนวกกับขั้วไฟฟ้าที่สังเคราะห์สัญญาณประสาทให้กับเปลือกสมองส่วน somatosensory cortex
.
- คนไข้สามารถใช้ความคิดควบคุมลูกศรเมาส์บนหน้าจอเพื่อชี้ตัวอักษร และใช้ความคิด “คว้า” ตัวอักษร เพื่อพิมพ์ข้อความได้ด้วยความเร็วประมาณ 80 ตัวอักษรต่อนาที
.
- คนไข้สามารถจินตนาการว่าตัวเองกำลังเขียนตัวหนังสือ และคอมพิวเตอร์สามารถแปลงจินตนาการนั้นออกมาเป็นตัวหนังสือที่เขียนจริงๆ ได้ด้วยความถูกต้อง 99% เมื่อใช้ร่วมกับระบบทำนายคำ (แบบเดียวกับที่ใช้ในสมาร์ตโฟนทุกวันนี้)
.
- คนไข้สามารถจินตนาการว่าตัวเองกำลังพูด และคอมพิวเตอร์สามารถแปลงจินตนาการนั้นออกมาเป็นคำพูดจริงๆ ได้ ที่ความเร็วประมาณ 15 คำต่อนาที แต่ปริมาณคำศัพท์ที่คอมพิวเตอร์แปลงได้ ยังจำกัดอยู่ที่ประมาณ 50 คำ
.
- คนไข้สามารถจินตนาการเสียงทุ้มและเสียงแหลมระดับต่างๆ เพื่อให้คอมพิวเตอร์ตีความแปลงออกมาเป็นตัวอักษรได้ ด้วยความเร็วประมาณ 1 ตัวอักษรต่อนาที
.
การสร้างผลิตภัณฑ์ BCI ในเชิงพาณิชย์ยังมีอุปสรรครออยู่อีกหลายอย่างให้ก้าวข้าม ไม่ว่าจะเป็น ความแตกต่างของรูปแบบสัญญาณประสาทและตำแหน่งการฝังขั้วไฟฟ้าในแต่ละบุคคล จริยธรรมการประมวลผลข้อมูลส่วนบุคคล ความเสี่ยงด้านความมั่นคงปลอดภัยไซเบอร์ (เพราะเป็นไปได้มากว่า BCI จะใช้งานโดยต่อเชื่อมกับคอมพิวเตอร์ที่ต่อเชื่อมกับอินเทอร์เน็ต) และการสนับสนุนการใช้งานอุปกรณ์ในระยะยาว (เพราะแน่นอนว่า BCI ไม่สามารถเปลี่ยนได้ง่ายๆ ทุกๆ ปีเหมือนเปลี่ยนสมาร์ตโฟน) เป็นต้น
.
เจมส์ จอห์นสัน (James Johnson) คนไข้ที่เป็นอัมพาตตั้งแต่ไหล่ลงไป และได้รับการฝัง BCI แบบระยะยาวเพื่อมีส่วนร่วมในงานวิจัยที่สถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่า ถ้าในอนาคตมีอวัยวะเทียมระดับที่ถอดสัญญาณประสาทมาใช้กอดและรับรู้การสัมผัสจากการกอดคนที่เรารักได้ เขาถึงจะรู้สึกว่า อยู่ในจุดที่อิ่มเอมกับการได้มีส่วนร่วมในงานวิจัยนี้อย่างมาก
อ้างอิง
https://www.nature.com/articles/d41586-022-01047-w

ตอบกลับโพส

ย้อนกลับไปยัง “การแพทย์และสุขศึกษา (โรคภัย, การป้องกัน การรักษาและฟื้นฟูสุขภาพ, เทคโนโลยีทางการแพทย์)”

ผู้ใช้งานขณะนี้

สมาชิกกำลังดูบอร์ดนี้: ไม่มีสมาชิกใหม่ และบุคลทั่วไป 4