Уже в течение 30 лет людям с наличием двигательных нарушений устанавливают имплантируемые устройства в мозг. Но, учитывая высокую стоимость и операционные риски, эти устройства доступны ограниченному количеству людей. Группа ученых из Университета Карнеги-Меллона и Института нейронаук в течение многих лет занимается разработкой неинвазивных интерфейсов «мозг-компьютер» (BCI), что позволит сделать ее доступной для большего количества людей.
Неинвазивные интерфейсы мозг-компьютер уже используются для управления роботизированной рукой и даже движениями пальцев кисти, требующих мелкой моторики. Но сложной задачей было добиться точности и уровня управления этих интерфейсов. Учеными впервые была разработана гибридная технология, сочетающая машинное и человеческое обучение в интерфейсах BCI.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.
Как известно, компьютеры и люди обучаются по-разному. У людей обучение идет на основе проб и ошибок и наличие обратной связи помогает человеку в обучении. В то же время, обучение ИИ происходит на основе использования строгих математических формул. Поэтому, адаптация мозга и компьютерной программы не всегда синхронизируется, что ухудшает возможности работы интерфейса мозг-компьютер (BCI).
Сенсорно-ориентированная структура созданная учеными объединила режимы обучения. В исследовании участвовала группа здоровых людей (31 человек), которые не имели опыта работы с BCI. Исследование показало, что сенсорно-ориентированная структура совместного обучения позволяет добиться быстрого и устойчивого прогресса в управлении с помощью двигательного воображения. Точность управления курсорами достигала 86%, что значительно больше, чем у других систем интерфейс - мозг.
Таким образом, ученые создали принципиально новый режим совместной адаптации машины и человека, что позволяет рассчитывать на то, что в будущем можно будет широко использовать структуру в клинической практике как для управления протезами, так и в нейрореабилитации. Ученые планируют продолжить исследования для того, чтобы неинвазивный интерфейс мозг –компьютер стал таким же точным, как имплантированное устройство.
