เทคโนโลยีการควบคุมคอมพิวเตอร์โดยใช้เพียงความคิดของคุณมี ดำรงอยู่มานานหลายทศวรรษ. อย่างไรก็ตาม เรามีความคืบหน้าอย่างจำกัดในการใช้งานเพื่อจุดประสงค์เดิม นั่นคือ การช่วยเหลือผู้ที่มีความทุพพลภาพขั้นรุนแรงในการสื่อสาร จนถึงตอนนี้นั่นก็คือ การศึกษาใหม่แสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีอินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์สามารถช่วยให้ผู้ที่มี "กลุ่มอาการล็อคอิน" พูดคุยกับโลกภายนอกได้ มันยังอนุญาตให้ผู้ประสบภัยรายงานว่าพวกเขามีความสุขแม้จะมีเงื่อนไข

ระยะสุดท้ายของภาวะเสื่อมที่เรียกว่า โรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (ALS) หรือโรคเซลล์ประสาทสั่งการ ทำให้ผู้ป่วยอยู่ในสถานะล็อคอย่างสมบูรณ์ ในท้ายที่สุดแล้ว พวกเขาไม่สามารถขยับส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายได้ แม้กระทั่งดวงตา แม้ว่าสมองของพวกเขาจะไม่ได้รับผลกระทบก็ตาม แต่นักวิทยาศาสตร์มีปัญหาในการใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ซึ่งวัดกิจกรรมทางไฟฟ้าในสมองเพื่อช่วยให้พวกเขาสื่อสารกัน

เหตุผลหนึ่งสำหรับเรื่องนี้ก็คือยังไม่ชัดเจนว่าระบบเชื่อมต่อระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์แบบธรรมดาเหล่านี้ใช้สัญญาณไฟฟ้าที่เกิดจากการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อตามากน้อยเพียงใด ผู้ประสบภัย ALS คนหนึ่งซึ่งเคยใช้ส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ทั้งๆ ที่เธอยังขยับตาได้ สูญเสียความสามารถในการสื่อสารของเธอ ผ่านเทคโนโลยีหลังจากถูกล็อคอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่ากิจกรรมทางไฟฟ้าส่วนใหญ่ที่บันทึกโดยคอมพิวเตอร์เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของดวงตาโดยไม่สมัครใจซึ่งเกิดขึ้นเมื่อเธอคิดถึงบางสิ่งมากกว่าความคิด

การตรวจสอบออกซิเจน

เพื่อแก้ปัญหานี้ กลุ่มนักวิจัยนานาชาติได้ใช้วิธีการตรวจจับกิจกรรมทางประสาทที่ต่างออกไป ซึ่งวัดการเปลี่ยนแปลงของปริมาณออกซิเจนในสมองมากกว่าสัญญาณไฟฟ้า งานวิจัยที่ตีพิมพ์ใน PLoS ชีววิทยาเกี่ยวข้องกับเทคนิคที่เรียกว่า สเปกโทรสโกปีใกล้อินฟราเรดที่ใช้งานได้ซึ่งใช้แสงวัดการเปลี่ยนแปลงของระดับออกซิเจนในเลือด เนื่องจากพื้นที่ของสมองที่มีการเคลื่อนไหวมากที่สุดในช่วงเวลาหนึ่งๆ นั้นใช้ออกซิเจนมากกว่า ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถตรวจจับรูปแบบการทำงานของสมองจากความผันผวนของออกซิเจนได้

เทคนิคนี้ไม่ไวต่อการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อเท่ากับระบบอิเล็กโตรเอนเซฟาโลกราฟฟี (EEG) ที่ใช้ในการวัดกิจกรรมทางไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าวิธีการใหม่นี้สามารถใช้เพื่อช่วยให้ผู้ป่วยโรค ALS สื่อสารทั้งก่อนและหลังพวกเขาสูญเสียความสามารถในการเคลื่อนไหวทั้งหมด เนื่องจากมีแนวโน้มที่จะบันทึกเฉพาะกิจกรรมของสมองที่เกี่ยวข้องกับความคิดเท่านั้น

การศึกษานี้เกี่ยวข้องกับผู้ป่วยโรค ALS สี่ราย โดยสามคนไม่สามารถสื่อสารกับผู้ดูแลได้อย่างน่าเชื่อถือตั้งแต่ปี 2014 (รายสุดท้ายนับตั้งแต่ต้นปี 2015) ด้วยการใช้เทคโนโลยีอินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ พวกเขาสามารถสื่อสารกับผู้ดูแลและครอบครัวได้อย่างน่าเชื่อถือในช่วงหลายเดือน นี่เป็นครั้งแรกที่เป็นไปได้สำหรับผู้ป่วยที่ถูกล็อค

อาสาสมัครถูกถามคำถามเกี่ยวกับความรู้ส่วนตัวและความรู้ทั่วไปพร้อมคำตอบว่า "ใช่" หรือ "ไม่ใช่" อินเทอร์เฟซของสมองและคอมพิวเตอร์บันทึกการตอบสนองได้ถูกต้อง 70% ของเวลาทั้งหมด ซึ่งนักวิจัยแย้งก็เพียงพอที่จะแสดงให้เห็นว่าพวกเขาไม่ได้บันทึกคำตอบที่ถูกต้องโดยบังเอิญ การทดลองที่คล้ายกันโดยใช้ EEG ไม่ได้ผ่านเกณฑ์ระดับโอกาสนี้

ผู้ป่วยยังสามารถสื่อสารความรู้สึกเกี่ยวกับสภาพของตนเองได้ และทั้งสี่คนก็ตอบซ้ำๆ ว่า "ใช่" เมื่อถูกถามว่าพวกเขามีความสุขไหมในช่วงหลายสัปดาห์ที่ผ่านไป คนไข้รายหนึ่งถูกถามว่าเขาจะยอมให้ลูกสาวแต่งงานกับแฟนของเธอหรือไม่ น่าเสียดายสำหรับทั้งคู่ เขาบอกว่าไม่มี อาสาสมัครยังคงใช้ระบบที่บ้านต่อไปหลังจากสิ้นสุดการศึกษา

การวิจัยที่ก้าวล้ำ

อย่างที่ฉันทราบจากการวิจัยของฉันเอง การทำงานกับผู้ป่วยที่ถูกล็อคไว้อย่างสมบูรณ์นั้นต้องทำงานหนักมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง คุณไม่สามารถทราบได้อย่างแน่ชัดว่าผู้ใช้เข้าใจวิธีที่เราต้องการให้พวกเขาให้คำตอบที่เราสามารถตรวจจับได้ หากระบบที่เคยใช้บันทึกการทำงานของสมองของผู้ใช้ฉกรรจ์ไม่ทำงานกับผู้ป่วยที่ถูกขังอยู่ เป็นเรื่องปกติที่จะถือว่าบุคคลนั้นไม่ใช่เครื่อง เป็นผู้กระทำผิด ซึ่งอาจไม่ใช่ กรณี. ยิ่งไปกว่านั้น ยังมีแรงกดดันเพิ่มเติมให้นักวิจัย ทั้งจากครอบครัวของผู้ป่วยและจากตัวเอง ให้เติมเต็มความฝันในการหาวิธีสื่อสารกับอาสาสมัคร

ความท้าทายเหล่านี้เน้นให้เห็นถึงความสำเร็จที่สำคัญของการศึกษาใหม่ เป็นงานวิจัยชิ้นใหม่ที่อาจเป็นแนวทางใหม่ในการพัฒนาเทคโนโลยีการเชื่อมต่อระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่ดีขึ้น แม้ว่าระบบจะอนุญาตให้ผู้ป่วยที่ล็อกอยู่เท่านั้นที่จะให้คำตอบใช่หรือไม่ใช่ แต่ก็แสดงถึงการพัฒนาคุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นอย่างมาก

ระบบเชื่อมต่อระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ระบบแรกที่ได้รับการออกแบบมาเพื่อให้ผู้ใช้ที่พิการ (แม้ว่าจะไม่ได้ล็อกไว้) สามารถสะกดคำได้ และเพื่อสื่อสารข้อความใดๆ ที่พวกเขาต้องการ เป็นที่ยอมรับผ่าน กระบวนการที่ช้าและยาวนาน. ดังนั้นจึงปลอดภัยที่จะสรุปว่าเทคโนโลยีใหม่นี้เป็นเพียงก้าวแรกสู่ระบบที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น ซึ่งจะทำให้สามารถสื่อสารแบบสองทางได้ฟรีโดยไม่ใช้คำถามง่ายๆ

บางทีที่สำคัญกว่านั้นคือเทคโนโลยีได้ฟื้นฟูความสามารถในการสื่อสารของคนสี่คนที่ปิดเสียงมาหลายปีแล้ว ลองนึกภาพว่าผู้ป่วยเหล่านี้และครอบครัวของพวกเขาต้องรู้สึกอย่างไรเมื่อในที่สุดพวกเขาก็สามารถ "พูด" ได้อีกครั้ง แม้จะมีความท้าทายในการวิจัยส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ แต่ผลลัพธ์เช่นนี้คือสิ่งที่ทำให้เราก้าวต่อไป

เกี่ยวกับผู้เขียน

Ana Matran-Fernandez นักวิจัยหลังปริญญาเอก มหาวิทยาลัย Essex

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง

at ตลาดภายในและอเมซอน