Avaldatud: 16. veebruar 2025 / UPDATE 2: 16. veebruar 2025 - autor: Konrad Wolfenstein
Mõttede ja AI lugemine: mitteinvasiivne ajutekstide dekodeerimine ja andurid meta-i-pildi sügava õppimise arhitektuuridele: xpert.digital
Inimese-masina interaktsiooni tulevik on nüüd aju signaalid suhtlemiseks
Aju teksti dekodeerimise tehnoloogiad: mitteinvasiivsete ja invasiivsete lähenemisviiside võrdlus
Võimalus mõtteid tekstiks kujundada esindab revolutsioonilisi edusamme inimese-arvuti suhtlemisel ja kannab potentsiaali parandada suhtlemispuudega inimeste elukvaliteeti. Nii meta AI mitteinvasiivne Brain2qwerty tehnoloogia kui ka invasiivne elektrokortikograafia (ECOG) eesmärk on see eesmärk saavutada, dekodeerides otse ajusignaalidest. Ehkki mõlemad tehnoloogiad on omandanud sama kõikehõlmavat eesmärki, erinevad nad oma lähenemisviisi, tugevuste ja nõrkuste osas põhimõtteliselt. See põhjalik võrdlus valgustab mitteinvasiivse meetodi otsustavaid eeliseid, vähendamata invasiivsete protseduuride rolli ja eeliseid.
Turvaprofiil ja kliinilised riskid: ülioluline erinevus
Kõige tõsisem erinevus mitteinvasiivsete ja invasiivsete ajuarvuti liideste (BCIS) vahel on teie turvaprofiili ja sellega seotud kliiniliste riskide vahel. See aspekt on keskse tähtsusega, kuna see mõjutab märkimisväärselt nende tehnoloogiate juurdepääsetavust, rakendatavust ja pikaajalist aktsepteerimist.
Neurokirurgiliste komplikatsioonide vältimine: mitteinvasiivsuse vaieldamatu eelis
Elektrokortikagraafia (ECOG) nõuab neurokirurgilist protseduuri, milles elektroodimassiivid implanteeritakse otse aju pinnale, allpool Dura mater'i (aju välimine nahk). Ehkki see sekkumine viidi läbi regulaarselt spetsialiseerunud keskustes, kaasneb loomupärased riskid. Statistika näitab, et selliste sekkumiste korral on tõsiste komplikatsioonide oht 2–5 protsenti. Need tüsistused võivad hõlmata laia valikut, sealhulgas:
Koljusisene verejooks
Kolju verejooks, näiteks subduraalsed hematoomid (vere kogunemine Dura mater ja arahnoidi vahel) või intratserebraalne verejooks (verejooks otse ajukoes), võib põhjustada operatsioon ise või elektroodide olemasolu. Need verejooksud võivad põhjustada ajurõhku, neuroloogilisi puudujääke ja rasketel juhtudel isegi surmani.
Nakkused
Iga kirurgiline sekkumine kujutab endast nakkuse ohtu. ECOG implanteerimisel võivad esineda haavainfektsioonid, meningiit või ajukoes (entsefaliit). Sellised infektsioonid vajavad sageli agressiivset antibiootikumiravi ja harvadel juhtudel võivad need põhjustada püsivaid neuroloogilisi kahjustusi.
Neuroloogilised ebaõnnestumised
Ehkki ECOG implanteerimise eesmärk on parandada neuroloogilisi funktsioone, on oht, et sekkumine ise või elektroodide paigutamine põhjustab uusi neuroloogilisi puudujääke. Need võivad avalduda nõrkuse, tundlikkuse kaotuse, keelehäirete, krambipunktide või kognitiivsete kahjustuste kujul. Mõnel juhul võivad need ebaõnnestumised olla ajutised, kuid muudel juhtudel võivad need jääda püsivalt.
Anestesiidiga seotud komplikatsioonid
ECOG implanteerimine nõuab tavaliselt üldnarkoosi, mis on seotud ka tema enda riskidega, sealhulgas allergilised reaktsioonid, hingamisprobleemid ja südame -veresoonkonna komplikatsioonid.
Seevastu meta AI MEG/EEG-põhine lähenemisviis kõrvaldab need riskid täielikult. Selle mitteinvasiivse meetodi abil kinnitatakse andurid peanahale väliselt, sarnaselt tavalise EEG uuringuga. Kirurgiline sekkumine pole vaja ja kõik ülalnimetatud tüsistused on kõrvaldatud. Kliinilistel uuringutel Brain2qwerty süsteemiga, mis viidi läbi 35 katsealusega, ei olnud ravi vajavaid kõrvaltoimeid. See rõhutab mitteinvasiivsete meetodite paremat turvaprofiili.
Pikaajaline stabiilsus ja riistvara rike: eelis krooniliste rakenduste jaoks
Teine oluline aspekt kliinilise rakendatavuse osas on süsteemide pikaajaline stabiilsus ja riistvarapuudulikkuse oht. ECOG -elektroodide puhul on oht, et kaotate aja jooksul funktsionaalsuse kudede kinnipidamise või elektrilise lagunemise kaudu. Uuringud näitavad, et ECOG -elektroodide eluiga võib olla umbes 2–5 aastat. Pärast seda aega võib olla vajalik elektroodide vahetus, mis hõlmab veel ühte kirurgilist sekkumist ja sellega seotud riske. Lisaks on alati võimalus riistvara järsku ebaõnnestuda, mis võib süsteemi funktsionaalsuse järsult lõpetada.
Meta AI välja töötatud mitteinvasiivsed süsteemid pakuvad selles osas selget eelist. Kuna andurid on väliselt kinnitatud, ei kehti need samad bioloogilised kaevandamise protsessid kui implanteeritud elektroodid. Põhimõtteliselt pakuvad mitteinvasiivsed süsteemid piiramatut hooldustsüklit. Komponente saab vajadusel vahetada või täiendada, ilma et oleks vaja vajalikku protseduuri. See pikaajaline stabiilsus on eriti oluline krooniliste rakenduste jaoks, eriti lukustatud sündroomi või muude krooniliste halvatuse seisunditega patsientidel, kes tuginevad püsivale suhtluslahendusele. Vajadus korduvate kirurgiliste sekkumiste järele ja riistvara ebaõnnestumise oht kahjustaks märkimisväärselt nende patsientide elukvaliteeti ja piiraks invasiivsete süsteemide aktsepteerimist pikaajaliste rakenduste jaoks.
Signaali kvaliteet ja dekodeerimise jõudlus: diferentseeritud võrdlus
Kuigi turvalisus on mitteinvasiivsete meetodite vaieldamatu eelis, on signaali kvaliteet ja sellest tulenev dekodeerimise jõudlus keerukam väli, milles nii invasiivsetel kui ka mitteinvasiivsetel lähenemisviisidel on oma tugevused ja nõrkused.
Ruumilise aja lahendamine võrdlusega: täpsus vs mitteinvasiivsus
ECOG süsteemid, milles elektroodid asetatakse otse ajukoorele, pakuvad silmapaistvat ruumilist ja ajalist eraldusvõimet. ECOG ruumiline eraldusvõime on tavaliselt vahemikus 1 kuni 2 millimeetrit, mis tähendab, et need suudavad närvi aktiivsust hõivata väga väikestest ja konkreetsetest ajupiirkondadest. Ajaline eraldusvõime on samuti suurepärane ja on umbes 1 millisekundit, mis tähendab, et ECOG -süsteemid saavad täpselt salvestada äärmiselt kiireid närvisündmusi. See kõrge eraldusvõimega võimaldab ECOG Systems saavutada kliiniliselt kinnitatud märkide veamäärad (CER) alla 5%. See tähendab, et 100 tähemärgist, mis on loodud EcoG-põhise BCI-ga, on vähem kui 5 viga. See kõrge täpsus on tõhusa ja vedela kommunikatsiooni jaoks ülioluline.
META AI mitteinvasiivne süsteem Brain2qwerty saavutab praegu magnetoentsefalograafia (MEG) abil tõmmatud vigu 19–32%. Ehkki see on ECOG-ga võrreldes kõrgem veamäär, on oluline rõhutada, et need väärtused saavutatakse mitteinvasiivse meetodi abil, mis ei sisalda kirurgilisi riske. MEG ruumiline eraldusvõime on vahemikus 2–3 millimeetrit, mis on mõnevõrra madalam kui EcoG puhul, kuid siiski piisav asjakohaste närvisignaalide hõivamiseks. MEG ajaline eraldusvõime on samuti väga hea ja on millisekundi vahemikus.
Meta AI on siiski teinud märkimisväärseid edusamme mitteinvasiivsete süsteemide signaali kvaliteedi ja dekodeerimise parandamiseks. Need edusammud põhinevad kolmel olulisel uuendusel:
CNN Transformeri hübriidiarhitektuur
See täiustatud arhitektuur ühendab konvolutsiooniliste närvivõrkude (CNN) ja trafovõrkude tugevused. CNN -id on eriti tõhusad ruumiliste tunnuste ekstraheerimisel neuronaalse aktiivsuse keerukatest mustritest, mida registreerivad MEG ja EEG. Võite ära tunda kohalikud mustrid ja ruumilised suhted andmetes, mis on olulised keelekavastuste dekodeerimisel. Transformerivõrgud seevastu on keelelise konteksti õppimisel ja kasutamisel suurepärased. Saate modelleerida sõnade ja lausete vahelisi seoseid pikkade vahemaade vahel ning parandada seega konteksti põhjal keelekavastuste ennustamist. Nende kahe arhitektuuri kombinatsioon hübriidmudelis võimaldab dekodeerimise täpsuse suurendamiseks tõhusalt kasutada nii ruumilisi omadusi kui ka keelelist konteksti.
Wav2Vec integreerimine
Isetäitnud keelekujunduse õppimismudeli Wav2Vec integreerimine on veel üks oluline edu. Wav2Vec on koolitatud suures koguses blokeerimata heliandmeid ja õpib kaevandama keele kindlaid ja kontekstuaalseid esitusi. WAV2VEC integreerides Brain2qwerty süsteemi, saab neuronaalseid signaale võrrelda nende kokkupandavate keelekujutistega. See võimaldab süsteemil õppida tõhusamalt neuronaalse aktiivsuse ja keeleliste mustrite vahelist seost ning parandada dekodeerimise täpsust. Isetäitnud õppimine on eriti väärtuslik, kuna see vähendab vajadust suures koguses märgistatud koolitusandmete järele, mida neuroteaduses sageli on keeruline saada.
Mitme sensori sulandumine
Brain2qwerty kasutab sünergia efekte MEG ja kõrge pingutusega elektroentsefalogrammi (HD-EEG) sulandumise kaudu. MEG ja EEG on täiendavad neurofüsioloogilised mõõtmistehnikad. Meg mõõdab närvi aktiivsuse tekitatud magnetvälju, EEG aga peanaha elektripotentsiaali. Meg -l on parem ruumiline eraldusvõime ja see on kolju kaudu vähem vastuvõtlik, samas kui EEG on odavam ja kaasaskantav. Meg- ja HD-EEG andmete ning nende ühinemise salvestamisega saab Brain2QWerty süsteem kasutada nii modaalsuse eeliseid kui ka signaali kvaliteeti ja dekodeerimise jõudlust veelgi parandada. HD-EEG-süsteemid, millel on kuni 256 kanali, võimaldavad peanahale elektrilise aktiivsuse üksikasjalikumat salvestamist ja täiendavad MEG ruumilist täpsust.
Kognitiivne dekodeerimise sügavus: väljaspool motoorseid oskusi
Mitteinvasiivsete süsteemide, näiteks Brain2qwerty, peamine eelis seisneb selle võimes minna kaugemale motoorse koore aktiivsuse puhtast mõõtmisest ja ka kõrgema keeleprotsesside registreerimisel. ECOG, eriti motoorsetesse piirkondadesse, mõõdab peamiselt keele motoorse versiooniga seotud tegevust, näiteks kõnelihaste liikumist. Brain2qwerty seevastu MEG ja EEG abil saab aktiivsust registreerida ka muudest ajupiirkondadest, mis on seotud keerukamate keeleprotsessidega, näiteks::
Tüüpi purilennukite korrigeerimine semantilise ennustuse abil
Brain2qwerty suudab semantiliste prognooside abil tüpi vigu parandada. Süsteem analüüsib sisestatud sõnade ja lausete konteksti ning suudab vigu ära tunda ja õigesti korrektseid ära tunda. See parandab märkimisväärselt suhtlemise vedelikku ja täpsust. See semantilise ennustamise võime viitab sellele, et süsteem mitte ainult ei dekodeerige motoorseid kavatsusi, vaid arendas ka keele semantilise sisu teatava mõistmise.
Täielike lausete rekonstrueerimine väljaspool koolituskomplekti
Brain2qwerty tähelepanuväärne omadus on selle võime rekonstrueerida terviklikke lauseid, isegi kui neid lauseid algse treeningu andmekogumisse ei lisatud. See näitab süsteemi üldistamisvõimet, mis ületab pelgalt mustrite meeldejätmise. Näib, et süsteem on võimeline õppima aluseks olevaid keelestruktuure ja reegleid ning rakendama neid uute ja tundmatute lausete jaoks. See on oluline samm looduslikumate ja paindlikumate ajuteksti liideste poole.
Abstraktsete keelekavatsuste tuvastamine
Esimestes uuringutes näitas Brain2qwerty 40% täpsust abstraktsete keelekavatsuste tuvastamisel kogemusteta subjektidel. Abstraktsed keelekavad on seotud kõikehõlmava kommunikatiivse kavatsusega, mis on väite taga, näiteks "Ma tahan esitada küsimuse", "tahan avaldada oma arvamust" või "tahaksin rääkida loo". Selliseid abstraktseid kavatsusi ära tunda näitab, et mitteinvasiivsed BCI-d võivad tulevikus olla võimelised dekodeerima mitte ainult üksikuid sõnu või lauseid, vaid ka mõistma kasutaja kõikehõlmavat kommunikatiivset kavatsust. See võib luua aluse looduslikumatele ja dialoogidele orienteeritud inimese-arvuti koostoimele.
Oluline on märkida, et mitteinvasiivsete süsteemide dekodeerimise jõudlus ei ole veel sissetungivate ECOG-süsteemide tasemele jõudnud. ECOG on dekodeerimise täpsuse ja kiiruse osas parem. Kuid mitteinvasiivse signaalitöötluse ja sügava õppimise edusammud lõpetavad selle lünga pidevalt.
Mastaapsus ja rakenduse ulatus: juurdepääsetavus ja kuluefektiivsus
Lisaks turvalisusele ja dekodeerimisele on mastaapsus ja rakenduse laius ajutekstide dekodeerimise tehnoloogiate laialdases aktsepteerimises ja sotsiaalses eelistes ülioluline. Selles valdkonnas näitavad mitteinvasiivsed süsteemid invasiivsete meetoditega võrreldes olulisi eeliseid.
Kulude tõhusus ja juurdepääsetavus: vähendage tõkkeid
Oluline tegur, mis mõjutab tehnoloogiate mastaapsust ja juurdepääsetavust, on kulud. Kirurgilise sekkumise, spetsialiseeritud meditsiiniseadmete ja kõrgelt kvalifitseeritud töötajate vajaduse tõttu on ECOG -süsteemid seotud märkimisväärsete kuludega. ECOG-süsteemi kogukulud, sealhulgas implanteerimine ja pikaajaline jälgimine, võivad ulatuda umbes 250 000 euroni. Need suured kulud muudavad ECOG -süsteemid laiuse massi jaoks ebasoodsaks ja piiravad nende rakendamist spetsiaalsete meditsiinikeskustega.
Seevastu meta AI on oma Meg-põhise lahendusega Brain2qwerty suunatud märkimisväärselt madalamatele kuludele. Kasutades mitteinvasiivseid andureid ja MEG-seadmete seeriatootmise võimalust, on eesmärk vähendada seadme kulusid vähem kui 50 000 euroni. See märkimisväärne kulude erinevus muudaks mitteinvasiivsed BCI-d palju suuremale hulgale inimestele. Lisaks pole mitteinvasiivsete süsteemide puhul vaja spetsialiseerunud neurokirurgiakeskusi. Taotlust saaks läbi viia laiemas meditsiiniasutustes ja isegi kodukeskkonnas. See on otsustav tegur maapiirkondade hooldamiseks ja selle tehnoloogia võrdse juurdepääsu tagamine kogu maailmas. Mitteinvasiivsete süsteemide madalamad kulud ja suurem juurdepääsetavus võivad muuta ajutekstide dekodeerimise tehnoloogia spetsialiseeritud ja kallist töötlemisest laiemaks ja taskukohasemaks lahenduseks.
Adaptiivne üldistatavus: isikupärastamine vs standardimine
Veel üks mastaapsuse aspekt on süsteemide kohanemisvõime ja üldistatavuse küsimus. ECOG mudelid vajavad tavaliselt iga patsiendi jaoks individuaalset kalibreerimist. Selle põhjuseks on asjaolu, et ECOG-elektroodide poolt registreeritud neuronaalsed signaalid sõltuvad suuresti aju individuaalsest anatoomiast, elektroodide paigutamisest ja muudest patsiendispetsiifilistest teguritest. Individuaalne kalibreerimine võib olla ajaline ja see võtab patsiendi kohta kuni 40 tundi koolitust. See kalibreerimispüüdlus kujutab endast olulist takistust ECOG -süsteemide laialdaseks kasutamiseks.
Brain2qwerty järgib teistsugust lähenemisviisi ja kasutab ülekandeõpet, et vähendada vajadust keeruka individuaalse kalibreerimise järele. Süsteemi koolitatakse suure andmete registri järgi MEG/EEG andmete abil, mille kogusid 169 inimest. See eelnevalt treenitud mudel sisaldab juba ulatuslikke teadmisi neuronaalsete signaalide ja keelekavastuste vaheliste seoste kohta. Uute subjektide jaoks on mudeli kohandamiseks vastava kasutaja individuaalsete isendite kohandamiseks vaja vaid lühikest kohanemisfaasi 2 kuni 5 tundi. See lühike kohanemisfaas võimaldab 75% maksimaalsest dekodeerimise jõudlusest saavutada minimaalse pingutusega. Ülekandeõppe kasutamine võimaldab märkimisväärselt kiiremat ja tõhusamat mitteinvasiivsete süsteemide tellimist ning aitab seega kaasa mastaapsuse ja rakenduse laiusele. Võimalus edastada väljaõppega mudel uutele kasutajatele on nende laialdase rakenduse osas mitteinvasiivsete BCI-de peamine eelis.
Eetilised ja regulatiivsed aspektid: andmekaitse ja kinnituskanalid
Ajutekstide dekodeerimise tehnoloogiate väljatöötamine ja rakendamine tõstatab olulisi eetilisi ja regulatiivseid küsimusi, mida tuleb hoolikalt arvesse võtta. Selles valdkonnas on erinevusi ka invasiivsete ja mitteinvasiivsete lähenemisviiside vahel.
Andmekaitse piiratud signaali saagisega: privaatsuse kaitse
Eetiline aspekt, mida BCI -dega sageli arutatakse, on andmekaitse ja mõttega manipuleerimise võimalus. Invasiivsed ECOG -süsteemid, mis võimaldavad otsest juurdepääsu aju aktiivsusele, kujutavad endast suuremat ajuandmete kuritarvitamise riski. Põhimõtteliselt ei saaks ECOG süsteeme kasutada mitte ainult keele kavatsuste dekodeerimiseks, vaid ka muude kognitiivsete protsesside registreerimiseks ja mõtete manipuleerimiseks suletud ahela stimulatsiooni abil. Ehkki praegune tehnoloogia pole sellistest stsenaariumidest veel kaugel, on oluline nendel potentsiaalsetel riskidel silma peal hoida ja välja töötada sobivad kaitsemeetmed.
Brain2qwerty ja muud mitteinvasiivsed süsteemid piirduvad passiivsete salvestusmootori kavatsuste signaalidega. Arhitektuur on loodud automaatselt mittekeelsete tegevusmustrite filtreerimiseks. Signaalid, mille peanahk ja MEG ja EEG lärmakad püütavad, muudavad selle tehniliselt nõudlikuks, eraldades üksikasjaliku kognitiivse teabe või isegi mõtetega manipuleerides. Mitteinvasiivsete meetodite „piiratud signaali saagis” saab vaadelda viisil kui privaatsuse kaitset. Siiski on oluline rõhutada, et mitteinvasiivsed BCI-d tõstatavad ka eetilised küsimused, eriti andmekaitse, nõusoleku pärast selgitamist ja tehnoloogia võimalikku kuritarvitamist. Eetilised juhised ja regulatiivsed raamistingimused on hädavajalikud, mis tagavad igat tüüpi BCI -de vastutustundliku kasutamise.
Meditsiiniseadmete kinnitamisviis: kiirem kasutada
Meditsiiniseadmete heakskiitmise regulatiivne viis on veel üks oluline tegur, mis mõjutab uusi tehnoloogiaid kliinilisse praktikasse viimise kiirust. Invasiivsed ECOG-süsteemid klassifitseeritakse tavaliselt kõrge riskiga meditsiiniseadmeteks, kuna need vajavad kirurgilist sekkumist ja võivad põhjustada potentsiaalselt tõsiseid tüsistusi. Seetõttu on ECOG-süsteemide heakskiitmiseks vajalik III etapi uuringud ulatuslike pikaajaliste turvaandmetega. See kinnitusprotsess võib kesta mitu aastat ja nõuda märkimisväärseid ressursse.
Mitteinvasiivsetel süsteemidel on seevastu potentsiaalselt kiirem vastuvõtutee. Ameerika Ühendriikides saab mitteinvasiivseid süsteeme, mis tuginevad olemasolevatele EEG/MEG-seadmetele, toidu- ja ravimiameti (FDA) protsessi 510 (k) abil. 510 (k) protsess on meditsiiniseadmete lihtsustatud vastuvõtutee, mis on juba kinnitatud toodete jaoks „oluliselt samaväärsed”. See kiirem vastuvõtutee võib võimaldada mitteinvasiivset ajutekstide dekodeerimise tehnoloogiaid kliinilise kasutamise kiiremaks saamiseks ja patsientidele varem kasu saamiseks. Siiski on oluline rõhutada, et isegi mitteinvasiivsete süsteemide puhul on heakskiidu saamiseks vaja rangeid tõendeid turvalisuse ja tõhususe kohta. BCIS -i regulatiivne raamistik on arenev valdkond ja on oluline, et reguleerivad asutused, teadlased ja tööstusharu teeksid koostööd selgete ja sobivate kinnituskanalite väljatöötamiseks, innovatsiooni edendamiseks ja samal ajal tagada patsientide ohutus.
Mitteinvasiivse lähenemisviisi piirid: tehnilised väljakutsed jäävad
Hoolimata mitteinvasiivsete ajutekstide dekodeerimissüsteemide arvukatest eelistest, on oluline ära tunda ka olemasolevad tehnilised tõkked ja piirid. Neid väljakutseid tuleb lahendada, et kasutada mitteinvasiivsete BCI-de täielikku potentsiaali.
Reaalse -aja latentsus
Brain2qwerty ja muudel mitteinvasiivsetel süsteemidel on dekodeerimisel praegu suurem latentsus kui invasiivsete ECOG-süsteemide. Brain2qwerty dekodeerib keele kavatsusi alles pärast lause lõppu, mis viib viivituseni umbes 5 sekundit. Võrdluseks-ECOG Systems saavutab oluliselt madalama latentsuse umbes 200 millisekundit, mis võimaldab peaaegu reaalajas suhtlemist. Mitteinvasiivsete süsteemide kõrgem latentsus on tingitud keerukamast signaalitöötlusest ja vajadusest analüüsida nõrgemaid ja külmutatud signaale. Latentsuse vähendamine on oluline eesmärk mitteinvasiivsete BCI-de edasiseks arendamiseks, et võimaldada sujuvamat ja loomulikumat suhtlust.
Liikumise esemed
MEG -süsteemid on liikumise esemete suhtes väga tundlikud. Isegi väiksemad pealiigutused võivad mõõtmisi märkimisväärselt häirida ja signaali kvaliteeti mõjutada. Seetõttu nõuab MEG-põhised andmete hankimine tavaliselt fikseeritud peaasendit, mis piirab mobiilirakendusi. Kuigi EEG on liikumise esemete suhtes vähem vastuvõtlik, võivad lihaste liikumised ja muud esemed mõjutada ka signaali kvaliteeti. Artefaktide supressiooni tugevate algoritmide arendamine ning kaasaskantavate ja liikuvate taluvate MEG- ja EEG-süsteemide arendamine on olulised uurimisvaldkonnad, et laiendada mitteinvasiivsete BCI-de rakenduse laiust.
Patsiendi ühilduvus
Mitteinvasiivsed süsteemid, mis põhinevad tipu segavate signaalide dekodeerimisel, võivad (AS) jõuda tugevalt atroofiliste mootorratastega patsientidel, näiteks amüotroofse lateraalskleroosi hilises staadiumis. Sellistel juhtudel võib motoorse kavatsusepõhine dekodeerimine ebaõnnestuda, kuna tipuliigutustega seotud neuronaalsed signaalid on liiga nõrgad või ei esine enam. Nende patsientide rühmade jaoks võib olla vajalik alternatiivseid mitteinvasiivseid lähenemisviise, mis põhinevad näiteks kognitiivsete keeleprotsesside dekodeerimisel või muudel viisidel, näiteks silmakontrollil. Lisaks on oluline arvesse võtta individuaalseid erinevusi aju aktiivsuses ja signaali kvaliteedi varieeruvusega erinevate inimeste vahel, et muuta mitteinvasiivsed BCI-d laiemale patsientide populatsioonile.
Täiendavad rollid neuroproteetilises: kooseksisteerimine ja lähenemine
Vaatamata olemasolevatele tehnilistele väljakutsetele ja invasiivsete ECOG-süsteemide paremale täpsusele, on meta AI ja teiste teadlaste mitteinvasiivne lähenemisviis varajase sekkumise revolutsiooniliselt neuroproteetilistesse valdkondadesse. Mitteinvasiivsed BCI-d pakuvad eelist, et neid saab kasutada madala riskiga ja neid saab kasutada haiguse alguses, näiteks kui. Nad saavad pakkuda patsientidele, kellel on varases staadiumis suhtlemisraskused ning parandavad sellega nende elukvaliteeti ja osalemist sotsiaaltelus varases staadiumis.
Praegu on ECOG-süsteemid täielikult halvatud patsientide ülitäpsete rakenduste jaoks asendamatu, eriti lukustatud sündroomi korral, kus maksimaalne dekodeerimise täpsus ja reaalajas suhtlemine on ülioluline. Selle patsiendirühma jaoks õigustavad invasiivsete BCI -de võimalikud eelised kõrgemaid riske ja kulusid.
Ajuarvuti liideste tulevik võib olla kahe tehnoloogia vahel lähenemisel. Hübriidsüsteemid, mis ühendavad mitteinvasiivsete ja invasiivsete lähenemisviiside eeliseid, võivad kuulutada uut neuroproteetiliste ajastut. Selline hübriidne lähenemisviis võiks näiteks kasutada epiduraalseid mikroelektroode, mis on vähem invasiivsed kui ECOG-elektroodid, kuid pakuvad siiski kõrgemat signaali kvaliteeti kui mitteinvasiivsed andurid. Koos signaalitöötluse ja dekodeerimise täiustatud AI algoritmidega võivad sellised hübriidsüsteemid sulgeda lõhe invasiivsuse ja täpsuse vahel ning võimaldada laiemat rakenduste valikut. Nii mitteinvasiivsete kui ka invasiivsete ajutekstide dekodeerimise tehnoloogiate pidev arendamine ja hübriidsete lähenemisviiside uurimine lubab tulevikku, kus suhtlemispuudega inimesed on kättesaadavad tõhusatele, ohututele ja juurdepääsetavatele kommunikatsioonilahendustele.
Sobib selleks:
Teie ülemaailmne turundus- ja äriarenduspartner
☑️ Meie ärikeel on inglise või sakslane
☑️ Uus: kirjavahetus teie riigikeeles!
Konrad Wolfenstein
Mul on hea meel, et olete teile ja minu meeskonnale isikliku konsultandina kättesaadav.
Võite minuga ühendust võtta, täites siin kontaktvormi või helistage mulle lihtsalt telefonil +49 89 674 804 (München) . Minu e -posti aadress on: Wolfenstein ∂ xpert.digital
Ootan meie ühist projekti.