קריאת מחשבות ו- AI: פענוח טקסט מוחי לא פולשני וחיישנים לארכיטקטורות למידה עמוקה של Meta Aimage: xpert.digital
העתיד של אינטראקציה בין אנוש-מכונה הוא כיום אותות מוחיים כמפתח לתקשורת
טכנולוגיות של פענוח טקסטים מוחי: השוואה בין גישות לא פולשניות ופולשניות
היכולת להמיר מחשבות לטקסט מייצגת את ההתקדמות המהפכנית באינטראקציה בין מחשב אנושי ומכילה את הפוטנציאל לשפר באופן מהותי את איכות חייהם של אנשים עם ליקויי תקשורת. הן הטכנולוגיה המוחית הלא פולשנית של המוח של מטא AI והן של אלקטרוקורטיקוגרפיה פולשנית (ECOG) שואפות להשיג מטרה זו על ידי פענוח כוונות שפה ישירות מאותות מוח. למרות ששתי הטכנולוגיות רודפות את אותה מטרה כללית, הן שונות זו מזו בגישתן, בחוזקות ובחולשה שלהם. השוואה מקיפה זו מאירה את היתרונות המכריעים של השיטה הלא פולשנית מבלי להפחית את התפקיד ואת היתרונות של נהלים פולשים.
פרופיל אבטחה וסיכונים קליניים: הבדל מכריע
ההבדל החמור ביותר בין ממשקי מחשב מוחיים לא פולשניים ופולשניים (BCI) טמון בפרופיל האבטחה שלך לבין הסיכונים הקליניים הנלווים אליו. היבט זה הוא בעל חשיבות מרכזית מכיוון שהוא משפיע באופן משמעותי על הנגישות, היישום וקבלה לטווח הארוך של טכנולוגיות אלה.
הימנעות מסיבוכים נוירוכירורגיים: יתרון בלתי ניתן להכחשה של אי-פולשנות
אלקטרוקורטיקוגרפיה (ECOG) דורשת הליך נוירוכירורגי בו מערכי האלקטרודות מושתלים ישירות אל פני המוח, מתחת למטר הדורה (עור המוח החיצוני). התערבות זו, אף שהיא מתבצעת באופן שגרתי במרכזים מיוחדים, נושאת סיכונים מובנים. נתונים סטטיסטיים מראים כי עם התערבויות כאלה קיים סיכון של 2 עד 5 אחוזים לסיבוכים חמורים. סיבוכים אלה יכולים לכלול מגוון רחב, כולל:
דימום תוך גולגולתי
דימום בתוך הגולגולת, כמו המטומות תת -דוריות (הצטברות דם בין דורה מאטר לארגנואיד) או דימום תוך -מוחי (דימום ישירות ברקמת המוח), יכול להיגרם על ידי הניתוח עצמו או נוכחות האלקטרודות. דימומים אלה יכולים להוביל ללחץ מוח מוגבר, ליקויים נוירולוגיים ובמקרים חמורים אפילו למוות.
זיהומים
כל התערבות כירורגית מהווה סיכון לזיהום. בהשתלת ECOG, עלולים להופיע דלקות פצעים, דלקת קרום המוח או רקמת מוח (דלקת המוח). זיהומים כאלה דורשים לרוב טיפול אנטיביוטי אגרסיבי, ובמקרים נדירים יכולים להוביל לנזק נוירולוגי קבוע.
כשלים נוירולוגיים
למרות שמטרת השתלת ה- ECOG היא לשפר את התפקודים הנוירולוגיים, קיים סיכון שההתערבות עצמה או מיקום האלקטרודות מובילים לחסרון נוירולוגי חדש. אלה יכולים להתבטא בצורה של חולשה, אובדן רגישות, הפרעות בשפה, התקפים או ליקויים קוגניטיביים. במקרים מסוימים, כישלונות אלה יכולים להיות זמניים, אך במקרים אחרים הם יכולים להישאר לצמיתות.
סיבוכים הקשורים לרחבה
השתלת ECOG דורשת בדרך כלל הרדמה כללית, הקשורה גם לסיכונים משלה, כולל תגובות אלרגיות, בעיות נשימה וסיבוכים קרדיווסקולריים.
לעומת זאת, הגישה מבוססת MEG/EEG של Meta AI מבטלת לחלוטין את הסיכונים הללו. בשיטה לא פולשנית זו, חיישנים מחוברים באופן חיצוני בקרקפת, בדומה לבדיקת EEG קונבנציונאלית. לא נדרשת התערבות כירורגית וכל הסיבוכים שהוזכרו לעיל מבוטלים. מחקרים קליניים עם מערכת Brain2Qwerty, שבוצעו עם 35 נבדקים, לא היו תופעות לוואי הזקוקות לטיפול. זה מדגיש את פרופיל האבטחה המעולה של שיטות לא פולשניות.
יציבות לטווח ארוך וכישלון חומרה: יתרון ליישומים כרוניים
היבט חשוב נוסף ביחס ליישום קליני הוא היציבות לטווח הארוך של המערכות והסיכון לכישלון חומרה. במקרה של אלקטרודות ECOG, קיים סיכון שתאבד פונקציונליות לאורך זמן באמצעות כליאת רקמות או השפלה חשמלית. מחקרים מצביעים על כך שלאלקטרודות ECOG יכולות להיות אורך חיים של כשנתיים עד 5 שנים. לאחר זמן זה, יתכן שיהיה צורך בחילופי אלקטרודות, הכולל התערבות כירורגית נוספת והסיכונים הנלווים אליו. בנוסף, תמיד קיימת האפשרות לכישלון חומרה פתאומי שיכולה לסיים את הפונקציונליות של המערכת בפתאומיות.
מערכות לא פולשניות, כפי שפותחו על ידי Meta AI, מציעות יתרון ברור בעניין זה. מכיוון שהחיישנים מחוברים חיצונית, הם אינם כפופים לאותם תהליכי כרייה ביולוגיים כמו אלקטרודות מושתלות. באופן עקרוני, מערכות לא פולשניות מציעות מחזורי תחזוקה בלתי מוגבלים. ניתן להחליף או לשדרג רכיבים במידת הצורך מבלי שנדרש הליך פולשני. יציבות ארוכת טווח זו מכריעה במיוחד עבור יישומים כרוניים, במיוחד בקרב חולים עם תסמונת נעולה או שיתוק כרוני אחר מציינים המסתמכים על פיתרון תקשורת קבוע. הצורך בהתערבויות כירורגיות חוזרות ונשנות והסיכון לכישלון חומרה יפגע באופן משמעותי באיכות חייהם של חולים אלה ויגביל את קבלת מערכות פולשניות ליישומים לטווח ארוך.
ביצועים של איכות איתות ופענוח: השוואה מובחנת
בעוד שאבטחה היא יתרון בלתי ניתן להכחשה של שיטות לא פולשניות, איכות האות וביצועי הפענוח המתקבלים הם תחום מורכב יותר בו גישות פולשניות וגם לא פולשניות הן בעלות חוזקות וחולשותיהן.
רזולוציה של זמן מרחבי בהשוואה: דיוק לעומת אי-פולשנות
מערכות ECOG בהן אלקטרודות ממוקמות ישירות על קליפת המוח מציעות רזולוציה מרחבית וזמנית יוצאת מן הכלל. הרזולוציה המרחבית של ECOG היא בדרך כלל בטווח של 1 עד 2 מילימטרים, מה שאומר שהם יכולים לתפוס פעילות עצבית מאזורים קטנים וספציפיים מאוד במוח. הרזולוציה הזמנית מצוינת גם היא בסביבות אלפיות שנייה, מה שאומר שמערכות ECOG יכולות לרשום במדויק אירועים עצביים מהירים במיוחד. רזולוציה גבוהה זו מאפשרת למערכות ECOG להשיג שיעורי שגיאות תווים מאומתים קלינית (CER) של פחות מ- 5%. המשמעות היא של- 100 תווים שנוצרו עם BCI מבוסס ECOG הם פחות מ- 5 שגיאות. דיוק גבוה זה הוא בעל חשיבות מכרעת לתקשורת יעילה ונוזלית.
Brain2QWERTY, המערכת הלא פולשנית של Meta AI, משיגה כיום שגיאות רישום של 19 עד 32%עם מגנטואנשפלוגרפיה (MEG). למרות שמדובר בשיעורי שגיאה גבוהים יותר בהשוואה ל- ECOG, חשוב להדגיש כי ערכים אלה מושגים בשיטה לא פולשנית שאינה מכילה סיכונים כירורגיים. הרזולוציה המרחבית של MEG נמצאת בטווח של 2 עד 3 מילימטרים, שהיא מעט נמוכה יותר מאשר עם ECOG, אך עדיין מספיק כדי לתפוס אותות עצביים רלוונטיים. הרזולוציה הזמנית של MEG גם טובה מאוד ונמצאת בטווח של אלפיות השנייה.
עם זאת, Meta AI התקדמה ניכרת כדי לשפר את איכות האות והפענוח של מערכות לא פולשניות. התקדמות זו מבוססת על שלושה חידושים חיוניים:
ארכיטקטורה היברידית של שנאי CNN
ארכיטקטורה מתקדמת זו משלבת את נקודות החוזק של רשתות עצביות מפותלות (CNNs) ורשתות שנאי. CNNs יעילים במיוחד בחילוץ תכונות מרחביות מהדפוסים המורכבים של פעילות עצבית, אשר נרשמים על ידי MEG ו- EEG. אתה יכול לזהות דפוסים מקומיים ויחסים מרחביים בנתונים הרלוונטיים לפענוח כוונות השפה. רשתות שנאי, לעומת זאת, מצוינות בלמידה ושימוש בהקשר לשוני. אתה יכול לדגמן את הקשר בין מילים ומשפטים על פני מרחקים ארוכים ובכך לשפר את החיזוי של כוונות השפה על בסיס ההקשר. השילוב של שתי ארכיטקטורות אלה במודל היברידי מאפשר להשתמש ביעילות הן בתכונות המרחביות והן בהקשר לשוני על מנת להגביר את דיוק הפענוח.
שילוב WAV2VEC
שילוב WAV2VEC, מודל למידה עצמיות עם ייצוגי שפה, מייצג התקדמות חשובה נוספת. WAV2VEC מאומנת בכמויות גדולות של נתוני שמע לא מבושלים ולומד לחלץ ייצוגים חזקים וקונטקסטואליים של השפה. על ידי שילוב WAV2VEC במערכת Brain2QWERTY, ניתן להשוות בין האותות העצביים עם ייצוגי שפה טרומיים אלה. זה מאפשר למערכת ללמוד את הקשר בין פעילות עצבית לדפוסים לשוניים בצורה יעילה יותר ולשפר את דיוק הפענוח. למידה בעלת פיקוח עצמי היא חשובה במיוחד מכיוון שהיא מפחיתה את הצורך בכמויות גדולות של נתוני אימונים שכותרתו, שלעתים קרובות קשה להשיג במדעי המוח.
היתוך רב-חיישני
Brain2Qwerty משתמש באפקטים של סינרגיה באמצעות מיזוג של MEG ואלקטרואנספלוגרמה אטומה (HD-EEG). MEG ו- EEG הם טכניקות מדידה נוירופיזיולוגיות משלימות. MEG מודד שדות מגנטיים הנוצרים על ידי פעילות עצבית, ואילו EEG מודד פוטנציאלים חשמליים בקרקפת. ל- MEG יש רזולוציה מרחבית טובה יותר והיא פחות חשופה לממצאים דרך הגולגולת, ואילו EEG זול ונייד. על ידי הקלטת נתוני MEG ו- HD-EEG ומיזוגם, מערכת Brain2QWERTY יכולה להשתמש ביתרונות של שתי האפשרויות ולשפר עוד יותר את איכות האות וביצועי הפענוח. מערכות HD-EEG עם עד 256 ערוצים מאפשרות הקלטה מפורטת יותר של פעילות חשמלית בקרקפת ומשלימות את הדיוק המרחבי של MEG.
עומק פענוח קוגניטיבי: מעבר למיומנויות מוטוריות
יתרון מרכזי של מערכות לא פולשניות כמו Brain2Qwerty טמון ביכולתה לחרוג מהמדידה הטהורה של פעילות קליפת המוח המוטורית וגם לרשום תהליכי שפה גבוהים יותר. ECOG, שהוצב במיוחד באזורים מוטוריים, מודד בעיקר פעילות שקשורה לגרסה המוטורית של השפה, כמו תנועות של שרירי הדיבור. לעומת זאת, ניתן לרשום את הפעילות גם במוח MEG ו- EEG, ניתן לרשום פעילות מאזורי מוח אחרים המעורבים בתהליכי שפה מורכבים יותר, כגון:
תיקון דאוני הקלדה על ידי חיזוי סמנטי
Brain2Qwerty מסוגל לתקן שגיאות הקלדה באמצעות תחזיות סמנטיות. המערכת מנתחת את ההקשר של המילים והמשפטים שהוזנו ויכולה לזהות ולתקן נכון שגיאות. זה משפר משמעותית את הנוזל והדיוק של התקשורת. יכולת זו לחזות את הסמנטי מרמזת כי המערכת לא רק מפעננת כוונות מוטוריות, אלא גם פיתחה הבנה מסוימת של התוכן הסמנטי של השפה.
שחזור משפטים שלמים מחוץ למערך האימונים
מאפיין מדהים של Brain2Qwerty הוא יכולתו לשחזר משפטים שלמים, גם אם משפטים אלה לא נכללו במערך נתוני האימונים המקורי. זה מצביע על יכולת הכללה של המערכת החורגת משינון דפוסים בלבד. נראה כי המערכת מסוגלת ללמוד מבני שפה וכללים בסיסיים ולהחיל אותם על משפטים חדשים ולא ידועים. זהו צעד חשוב לעבר ממשקי טקסט מוחיים טבעיים וגמישים יותר.
איתור כוונות שפה מופשטות
במחקרים הראשונים, Brain2Qwerty הראה דיוק של 40% בגילוי כוונות שפה מופשטות אצל נבדקים שאינם מנוסים. כוונות שפה מופשטות קשורות לכוונה התקשורתית הכללית, העומדת מאחורי הצהרה, כמו "אני רוצה לשאול שאלה", "אני רוצה להביע את דעתי" או "הייתי רוצה לספר סיפור". היכולת להכיר בכוונות מופשטות כאלה מצביעה על כך ש- BCIs שאינם פולשניים יכולים להיות מסוגלים לפענח לא רק מילים או משפטים בודדים בעתיד, אלא גם להבין את הכוונה התקשורתית הכללית של המשתמש. זה יכול להניח את הבסיס לאינטראקציות טבעיות-אנושיות טבעיות ומכוונות דיאלוג.
חשוב לציין כי ביצועי הפענוח של מערכות לא פולשניות טרם הגיעו לרמת מערכות ECOG פולשניות. ECOG נשאר מעולה מבחינת דיוק ומהירות הפענוח. עם זאת, ההתקדמות בעיבוד אותות לא פולשניים ובלמידה עמוקה סוגרים כל העת את הפער הזה.
מדרגיות וטווח היישום: נגישות ויעילות עלות
בנוסף לביצועי אבטחה ופענוח, מדרגיות ורוחב היישום ממלאים תפקיד מכריע בקבלה הרחבה והיתרונות החברתיים של טכנולוגיות פענוח טקסט מוחי. בתחום זה מערכות לא פולשניות מראות יתרונות משמעותיים על פני שיטות פולשניות.
יעילות עלות ונגישות: הפחיתו את המחסומים
גורם חיוני המשפיע על המדרגיות והנגישות של טכנולוגיות הוא העלויות. בשל הצורך בהתערבות כירורגית, מכשירים רפואיים מיוחדים וצוות מוסמך מאוד, מערכות ECOG קשורות לעלויות ניכרות. העלויות הכוללות של מערכת ECOG, כולל השתלה ומעקב ארוך טווח, יכולות להסתכם בכ- 250,000 אירו ומעלה. עלויות גבוהות אלה הופכות מערכות ECOG לבלתי משתלמות עבור מסת הרוחב ומגבילות את יישכן למרכזים רפואיים מיוחדים.
לעומת זאת, Meta AI עם הפתרון מבוסס ה- MEG שלו Brain2QWERTY מכוון לעלויות נמוכות משמעותית. על ידי שימוש בחיישנים לא פולשניים והאפשרות לייצור סדרה של מכשירי MEG, המטרה היא להפחית את העלויות למכשיר לפחות מ- 50,000 אירו. הפרש עלויות ניכר זה ינגיש BCIs לא פולשניים למספר גדול בהרבה של אנשים. בנוסף, אין צורך במרכזי נוירוכירורגיה מיוחדים במקרה של מערכות לא פולשניות. האפליקציה יכולה להתבצע במגוון רחב יותר של מתקנים רפואיים ואפילו בסביבה הביתית. זהו גורם מכריע לטיפול באזורים כפריים והערבות לגישה שווה לטכנולוגיה זו לאנשים ברחבי העולם. לעלויות הנמוכות והנגישות הגדולה יותר של מערכות לא פולשניות יש פוטנציאל להפוך את טכנולוגיית הפענוח של המוח-טקסט מטיפול מיוחד ויקר לפיתרון רחב יותר ובמחיר סביר יותר.
הכללות אדפטיבית: התאמה אישית לעומת סטנדרטיזציה
היבט נוסף של מדרגיות הוא שאלת יכולת ההסתגלות וההכללה של המערכות. דגמי ECOG דורשים בדרך כלל כיול פרטני עבור כל מטופל. הסיבה לכך היא שהאותות העצביים שנרשמו על ידי אלקטרודות ECOG תלויים רבות באנטומיה האישית של המוח, מיקום האלקטרודות וגורמים ספציפיים אחרים למטופלים. הכיול האינדיבידואלי יכול להיות זמן רב ולקח עד 40 שעות אימונים לחולה. מאמץ כיול זה מייצג מכשול משמעותי לשימוש נרחב במערכות ECOG.
Brain2Qwerty עוקב אחר גישה שונה ומשתמש בלמידה בהעברה כדי להפחית את הצורך בכיול אינדיבידואלי מורכב. המערכת מאומנת ברשומת נתונים גדולה על ידי נתוני MEG/EEG, שנאספו על ידי 169 אנשים. מודל מיומן מראש זה מכיל כבר ידע נרחב בקשר בין אותות עצביים לבין כוונות שפה. עבור נבדקים חדשים, נדרש רק שלב התאמה קצר של שעתיים עד 5 שעות כדי להתאים את המודל למוזרויות האישיות של המשתמש המתאים. שלב התאמה קצר זה מאפשר להשיג 75% מביצועי הפענוח המרביים במאמץ מינימלי. השימוש בלמידה העברה מאפשר הזמנה מהירה ויעילה יותר של מערכות לא פולשניות ובכך תורמת למדרגיות ורוחב היישומים. היכולת להעביר מודל מיומן מראש למשתמשים חדשים היא יתרון מרכזי של BCIs שאינם פולשניים בכל הקשור ליישומם הרחב.
היבטים אתיים ורגולטוריים: ערוצי הגנת נתונים ואישור
פיתוח ויישום של טכנולוגיות פענוח טקסט מוחי מעלה שאלות אתיות ורגולטוריות חשובות שיש לקחת בחשבון בזהירות. ישנם גם הבדלים בין גישות פולשניות ולא פולשניות בתחום זה.
הגנה על נתונים על ידי תשואת איתות מוגבלת: הגנה על פרטיות
היבט אתי שנדון לעתים קרובות בקשר ל- BCIS הוא הגנה על נתונים ואפשרות מניפולציה של מחשבה. מערכות ECOG פולשניות המאפשרות גישה ישירה לפעילות מוחית עלולות להוות סיכון גבוה יותר להתעללות בנתוני המוח. באופן עקרוני, מערכות ECOG לא ניתן היה להשתמש רק בפענוח כוונות שפה, אלא גם לרשום תהליכים קוגניטיביים אחרים ואפילו מניפולציה של מחשבות על ידי גירוי לולאה סגורה. אף על פי שהטכנולוגיה הנוכחית עדיין רחוקה ממיקעים כאלה, חשוב לפקוח עין על הסיכונים הפוטנציאליים הללו ולפתח אמצעי הגנה מתאימים.
Brain2Qwerty ומערכות אחרות שאינן פולשניות מוגבלות להקלטה פסיבית של אותות כוונה מוטורית. האדריכלות נועדה לסנן דפוסי פעילות אוטומטיים שאינם בשפה. האותות שנתפסים על ידי הקרקפת ורועשים על ידי מג ו- EEG הופכים אותו לתובעני מבחינה טכנית, מחלץ מידע קוגניטיבי מפורט או אפילו מניפולציה של מחשבות. ניתן לראות את "תפוקת האות המוגבלת" של שיטות לא פולשניות באופן כהגנה על הפרטיות. עם זאת, חשוב להדגיש כי BCIs שאינם פולשניים מעלים גם שאלות אתיות, במיוחד בכל הנוגע להגנת נתונים, הסכמה לאחר הבהרה והתעללות אפשרית בטכנולוגיה. חיוני לפתח הנחיות אתיות ותנאי מסגרת רגולטורית המבטיחים את השימוש האחראי בכל סוגי ה- BCIs.
מסלול אישור למכשירים רפואיים: מהיר יותר לשימוש
הדרך הרגולטורית לאישור מכשירים רפואיים היא גורם חשוב נוסף המשפיע על המהירות שבה ניתן להכניס טכנולוגיות חדשות לתרגול קליני. מערכות ECOG פולשניות מסווגות בדרך כלל כמכשירים רפואיים בסיכון גבוה מכיוון שהן דורשות התערבות כירורגית ויכולות לגרום לסיבוכים חמורים שעלולים להיות חמורים. לכן נדרשים מחקרים מורחבים שלב III עם נתוני אבטחה נרחבים לטווח הארוך לאישור מערכות ECOG. תהליך אישור זה יכול להימשך מספר שנים ולדרוש משאבים ניכרים.
מערכות לא פולשניות, לעומת זאת, עשויות להיות מסלול כניסה מהיר יותר. בארצות הברית ניתן לאשר מערכות לא פולשניות הבונות על מכשירי EEG/MEG קיימים על ידי תהליך 510 (k) של מינהל המזון והתרופות (FDA). תהליך 510 (k) הוא מסלול קבלה מפושט למכשירים רפואיים "שווים משמעותית" עבור מוצרים שאושרו כבר. מסלול קבלה מהיר יותר זה יכול לאפשר טכנולוגיות פענוח מוחיות לא פולשניות לטקסטים לא פולשניים להשיג יישום קליני מהר יותר ולהועיל לחולים מוקדם יותר. עם זאת, חשוב להדגיש כי אפילו עבור מערכות לא פולשניות, נדרשות ראיות קפדניות לביטחון ויעילות כדי לקבל אישור. המסגרת הרגולטורית של BCIS היא תחום מתפתח, וחשוב שרשויות רגולציה, מדענים ותעשייה יעבדו יחד כדי לפתח ערוצי אישור ברורים ומתאימים, לקדם חדשנות ובמקביל להבטיח את בטיחות המטופלים.
גבולות של גישה לא פולשנית: אתגרים טכניים נותרו
למרות היתרונות הרבים של מערכות פענוח טקסט מוחי לא פולשני, חשוב להכיר גם במכשולים והגבולות הטכניים הקיימים. יש לטפל באתגרים אלה כדי לנצל את מלוא הפוטנציאל של BCIs שאינם פולשניים.
חביון זמן אמיתי
ל- Brain2QWERTY ומערכות אחרות שאינן פולשניות יש כיום חביון גבוה יותר בפענוח מאשר מערכות ECOG פולשניות. Brain2Qwerty מפענח כוונות שפה רק לאחר סיום המשפט, מה שמוביל לעיכוב של כחמש שניות. לשם השוואה, מערכות ECOG משיגות חביון נמוך משמעותית של כ -200 אלפיות השנייה, המאפשרת תקשורת כמעט בזמן אמת. החביון הגבוה יותר של מערכות לא פולשניות נובע מעיבוד האות המורכב יותר והצורך לנתח אותות חלשים יותר וקפואים יותר. הפחתת החביון היא מטרה חשובה להמשך ההתפתחות של BCIs שאינם פולשניים כדי לאפשר תקשורת נוזלית וטבעית יותר.
חפצי תנועה
מערכות MEG רגישות מאוד לממצאי תנועה. אפילו תנועות ראש קלות יכולות לשבש משמעותית את המדידות ולהשפיע על איכות האות. לכן, רכישת הנתונים מבוססת MEG דורשת בדרך כלל מיקום ראש קבוע, המגביל יישומים ניידים. בעוד ש- EEG פחות רגיש לממצאי תנועה, תנועות שרירים וממצאים אחרים יכולים להשפיע גם על איכות האות. פיתוח אלגוריתמים חזקים לדיכוי חפצים ופיתוח מערכות MEG ו- EEG ניידות וסובלניות הם תחומי מחקר חשובים להרחבת רוחב היישום של BCIs שאינם פולשניים.
תאימות מטופלת
מערכות לא פולשניות המבוססות על פענוח של אותות חותם קצה יכולות (AS) להגיע לגבולותיהן בחולים עם אופנועים אטרופיים מאוד, כמו אלה בשלב המאוחר של טרשת רוחבית אמיוטרופית. במקרים כאלה, הפענוח המבוסס על כוונה מוטורית יכול להיכשל מכיוון שהאותות העצביים הקשורים לתנועות קצה חלשות מדי או שאינן קיימות עוד. עבור קבוצות מטופלים אלה, יתכן ויהיה צורך בגישות לא פולשניות אלטרנטיביות, אשר מבוססות, למשל, על פענוח תהליכי שפה קוגניטיבית או על אופנים אחרים כמו בקרת עיניים. בנוסף, חשוב לקחת בחשבון את ההבדלים האישיים בפעילות המוח ואת השונות של איכות האות בין אנשים שונים על מנת להנגיש BCIs לא פולשניים לאוכלוסיית המטופלים הרחבה יותר.
תפקידים משלימים בנוירופרוסטטיקה: דו קיום והתכנסות
למרות האתגרים הטכניים הקיימים והדיוק המעולה של מערכות ECOG פולשניות, הגישה הלא פולשנית של Meta AI וחוקרים אחרים מהפכה מהפכה התערבות מוקדמת בתחום הנוירופרוסטטי. BCIs שאינם פולשניים מציעים את היתרון שהם יכולים לשמש בסיכון דל בסיכון וניתן להשתמש בהם בתחילת מחלה, כגון AS. הם יכולים להציע לחולים עם תחילת קשיי תקשורת בשלב מוקדם ובכך לשפר את איכות חייהם והשתתפותם בחיי החברה בשלב מוקדם.
לעת עתה, מערכות ECOG נותרות בלתי ניתנות להחלפה ביישומים בעלי דיוק גבוה בקרב חולים משותקים לחלוטין, במיוחד בתסמונת הנעולה, בה יש חשיבות מכרעת דיוק פענוח מקסימלי ותקשורת בזמן אמת. עבור קבוצת מטופלים זו, היתרונות הפוטנציאליים של BCIs פולשניים מצדיקים את הסיכונים והעלויות הגבוהים יותר.
העתיד של ממשקי מחשב מוחיים יכול להיות בהתכנסות בין שתי הטכנולוגיות. מערכות היברידיות המשלבות את היתרונות של גישות לא פולשניות ופולשניות יכולות לבשר עידן חדש של נוירופרוסטטיקה. גישה היברידית כזו יכולה, למשל, להשתמש במיקרו-אלקטרודות אפידורליות פחות פולשניות מאשר אלקטרודות ECOG, אך עדיין מציעות איכות אות גבוהה יותר מחיישנים שאינם פולשניים. בשילוב עם אלגוריתמים AI מתקדמים לעיבוד אותות ופענוח, מערכות היברידיות כאלה יכולות לסגור את הפער בין פולשנות לדיוק ולאפשר מגוון רחב יותר של יישומים. התפתחות מתמדת נוספת של טכנולוגיות פענוח טקסטים מוחיים שאינם פולשניים ופולשים כאחד ומחקר גישות היברידיות מבטיחות עתיד בו אנשים עם ליקויי תקשורת זמינים לפתרונות תקשורת יעילים, בטוחים ונגישים.
מתאים לכך:
השותף הגלובלי שלך לשיווק ופיתוח עסקי
☑️ השפה העסקית שלנו היא אנגלית או גרמנית
☑️ חדש: התכתבויות בשפה הלאומית שלך!
קונרד וולפנשטיין
אני שמח להיות זמין לך ולצוות שלי כיועץ אישי.
אתה יכול ליצור איתי קשר על ידי מילוי טופס יצירת הקשר או פשוט להתקשר אליי בטלפון +49 89 674 804 (מינכן) . כתובת הדוא"ל שלי היא: וולפנשטיין ∂ xpert.digital
אני מצפה לפרויקט המשותף שלנו.