Wissenschaftler verbinden menschliches

Gehirn und Computer

Fortschritte bei der Entwicklung von Mensch-Maschinen-Interaktionen mit Hilfe von künstlicher

Intelligenz

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Eine Gruppe von Forschern der Universität von Melbourne schloss erfolgreich ein menschliches Gehirn an einen Computer mit Windows 10 an. Dabei wurden Elektroden in die Halsvene eingeführt. Die Studie, die im "Journal of NeuroInterventional Surgery" veröffentlicht wurde, ergab, dass zwei Patienten mit amyotropher Lateralsklerose in der Lage waren, die Maus eines Computers allein über ihr Gehirn zu steuern. "Die Teilnehmer absolvierten ein maschinenlerngestütztes Training, um drahtlos übertragene Elektrokortikographie-Signale in Verbindung mit Bewegungsversuchen zu nutzen, um mehrere Mausklick-Aktionen zu steuern, einschließlich Zoom und Linksklick", heißt es in der Studie. In Kombination mit einem Eye-Tracker für die Cursornavigation erlangten die Teilnehmer die Kontrolle über das Betriebssystem Windows 10, um instrumentelle Aktivitäten der täglichen Lebensaufgaben durchzuführen. Die Methode beschreibt die Methode als einen Kompromiss, indem ein Katheter in der Nähe der neuralen Aktivität eingeführt wird im Gegensatz zur Einführung von Elektroden ins Gehirn. Aber das Ziel der Mensch-Maschine-Interaktion mit künstlicher Intelligenz ist bei beiden Verfahren das gleiche.
Abbildung: Bildgebung vor und nach Neurointervention. Tafel A zeigt die Baseline-Computertomographie-Venographie-Studie des Sinus sagittalis superior in sagittaler, axialer und koronaler Ansicht für Teilnehmer 1. Tafel B zeigt die Wiederholungsstudie nach 3 Monaten und Tafel C nach 12 Monaten nach Implantation der Stentrode in der oberen Sagittalsinus, der keine Hinweise auf Thrombose, Stenose oder Gerätemigration ergab. Tafel D zeigt die Regionen der blutsauerstoffspiegelabhängigen (BOLD) Aktivierung der unteren Extremitäten im Verhältnis zu kortikalen und vaskulären Strukturen, die aus einer präoperativen Magnetresonanztomographie-Studie abgeleitet wurden, die bei derMitregistrierung des oberen Sagittalsinus auf einem intraoperativen digitalen 3D-Subtraktionsangiographiebild. Quelle: BMJ Journals
Bildgebung vor und nach Neurointervention
Datum 30.11.2020
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Abbildung: Endovaskuläres motorisches Neuroprothesensystem. Die internen und externen Systemkomponenten eines Teilnehmers mit schlaffer Lähmung der oberen Extremitäten aufgrund einer Motoneuronerkrankung werden demonstriert. Das Gerät wurde in den oberen Sagittalsinus unmittelbar neben dem präzentralen Gyrus implantiert. Der hervorgehobene gelbe Bereich im Gehirn zeigt die Aktivierung des primären motorischen Kortex, die bei versuchten Bewegungen der Gliedmaßen auftritt. Die Übertragungsleitung, die aus der Vena jugularis interna zwischen den Köpfen des Sternocleidomastoids austrat, wurde subkutan getunnelt und mit der internen Telemetrieeinheit (ITU) verbunden, die sich in einer subklavikulären Tasche befand. Die externe Telemetrieeinheit (ETU) versorgt die ITU induktiv mit Strom und empfängt das Elektrokortikographiesignal über eine Infrarotlichtübertragung. Das Signal wird über eine Signalsteuereinheit an einen Tablet-Computer gesendet und vom benutzerdefinierten Decoder in Mehrklickaktionen umgewandelt, einschließlich einer Zoomfunktion und eines Einzelklickbefehls. Die Steuerung mehrerer Befehle wurde mit Eye-Tracking kombiniert, um den allgemeinen Betrieb von Windows 10 zu ermöglichen. Quelle: BMJ Journals

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