Maimuțele navighează prin lumi virtuale folosindu-și doar gândurile
Maimuțele au reușit să navigheze prin diferite medii virtuale folosindu-și doar gândurile, cu ajutorul unei interfețe creier-computer (BCI). Cercetătorii speră că rezultatele experimentale le-ar putea permite, în viitor, persoanelor cu paralizie să exploreze lumi digitale sau să controleze mai intuitiv scaune rulante electrice.
Studiul a presupus implantarea unor interfețe BCI la trei macaci rhesus, potrivit lui Peter Janssen, de la KU Leuven, și colegilor săi. Fiecare animal a primit trei implanturi, fiecare cu 96 de electrozi. Acestea au fost amplasate strategic în cortexul motor primar și în cortexurile premotorii dorsal și ventral. Cortexul motor primar, asociat mișcării fizice, este utilizat frecvent în cercetările BCI. Celelalte două regiuni sunt considerate implicate în planificarea mișcării la un nivel mai avansat și mai abstract.
Semnalele electrice înregistrate de implanturi au fost interpretate de un model de inteligență artificială (IA). Informațiile procesate au dirijat apoi mișcarea unor avataruri de realitate virtuală afișate pe un monitor 3D, permițând maimuțelor să le controleze.
Experimente de navigare virtuală
În cadrul testelor, maimuțele au putut controla o sferă care se deplasa printr-un peisaj virtual, văzut dintr-o perspectivă fixă. De asemenea, au dirijat avataruri animate de maimuță din perspectiva persoanei a treia, la fel ca personajele dintr-un joc video.
În testele ulterioare, maimuțele au navigat prin clădiri virtuale. Au îndeplinit sarcini precum deschiderea ușilor și deplasarea între camere, demonstrând un nivel sofisticat de control în mediul simulat.
O legătură cu planificarea mișcării la un nivel superior
În multe experimente BCI anterioare cu oameni, participanții trebuiau să se gândească la acțiuni fizice specifice, precum mișcarea unui deget, pentru a controla un cursor. Janssen consideră însă că amplasarea particulară a senzorilor la maimuțe a permis accesarea unei legături mai intuitive, de nivel superior, cu planificarea mișcării.
„Desigur, nu le putem întreba pe maimuțe, dar credem pur și simplu că este un mod mai intuitiv de a controla un computer”, a comentat Janssen. El a observat că oamenii descriu adesea utilizarea interfețelor BCI actuale ca pe o experiență asemănătoare cu „încercarea de a-ți mișca urechile”: un proces nefamiliar și uneori frustrant, care poate necesita săptămâni sau luni de exercițiu.
Posibile aplicații la oameni
Janssen s-a declarat încrezător că această abordare ar putea fi aplicată și la oameni, permițând persoanelor cu paralizie să navigheze prin lumi virtuale sau să manevreze mai ușor scaune rulante electrice. A avertizat totuși că mai este ceva timp până la studiile pe oameni.
„Mai este nevoie de lucru pentru a ști exact unde să plasăm implanturile la un om, deoarece multe dintre aceste regiuni nu sunt foarte bine cunoscute la oameni în privința localizării lor precise”, a explicat Janssen. „Dar, odată ce vom lămuri asta, ar trebui să fie posibil. Ar trebui chiar să fie mai ușor, pentru că îi poți explica omului ce trebuie să facă.”
Flexibilitate și funcții cerebrale abstracte
Andrew Jackson, de la Universitatea Newcastle, a subliniat cât de remarcabilă este capacitatea maimuțelor de a controla mișcarea din perspective diferite și în contexte variate. El a sugerat că interfața BCI ar putea accesa regiuni cerebrale care procesează mișcarea în termeni abstracți, oferindu-i flexibilitatea de a se adapta la diverse situații. Această adaptabilitate poate fi comparată cu felul în care jucătorii învață jocuri diferite folosind același controler familiar.
„Am mai multe butoane pe care le pot apăsa, iar în jocuri diferite trebuie să descopăr corespondența dintre acele butoane și jocul respectiv. Dar este destul de ușor, pentru că nu există decât un număr limitat de combinații pe care trebuie să le încerc”, a explicat Jackson. „Dacă noul joc m-ar obliga să las controlerul, să mă duc și să deschid frigiderul sau ceva de genul acesta, ar fi mult mai greu.”
Studii BCI anterioare pe oameni
Au fost deja realizate mai multe studii BCI mai puțin complexe cu participanți umani. Într-un caz, un bărbat cu paralizie a pilotat cu succes o dronă virtuală printr-un traseu complicat cu obstacole, doar gândindu-se că își mișcă degetele. Un model de IA interpreta semnalele cerebrale.
În alt studiu, un participant putea simula mental scrierea cu un stilou, iar un sistem informatic transforma semnalele cerebrale în text. Aceste exemple ilustrează capacitățile tot mai mari ale tehnologiei BCI.
Studiul recent al Neuralink pe un om și dificultățile întâmpinate
În 2024, Neuralink, companie cofondată de Elon Musk, a anunțat prima implantare a interfeței sale BCI la un om. Aceasta i-a permis persoanei să controleze cursorul unui computer. Ulterior, s-a relatat însă că, după aproximativ o lună, circa 85% dintre firele cu electrozi se deplasaseră. Această deplasare a redus semnificativ capacitatea utilizatorului de a controla computerul.
Neuralink a fost criticată în trecut pentru presupuse acte de cruzime față de animale în cadrul experimentelor, acuzații pe care Musk le-a negat. Compania a fost vizată și de investigații ale guvernului SUA, despre care s-a relatat că au stagnat în timpul administrației Trump.
Referință bibliografică: Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.adw3876