Điều khiển robot bằng tín hiệu não

Ngày 24/4, các nhà khoa học Thụy Sĩ trình diễn thành công cách một người bị tê liệt một phần điều khiển robot chỉ bằng những tín hiệu phát ra từ não. Thí nghiệm này mở ra hình dung mới về khả năng giúp bệnh nhân không thể cử động tương tác với môi trường xung quanh thông qua một “avatar robot”. Nhóm nghiên cứu thuộc Viện Công nghệ liên bang Thụy Sĩ tại Lausanne cho biết kết quả đã đưa lĩnh vực này tiến thêm một bước đáng chú ý. Nhân vật tham gia thử nghiệm là một bệnh nhân bị liệt tứ chi đang điều trị tại bệnh viện ở thị trấn Sion, Thụy Sĩ. Dù cơ thể gần như không thể thực hiện những cử động thông thường, người này vẫn có thể tưởng tượng hành động đưa các ngón tay. Những hình dung về chuyển động ấy được sử dụng làm tín hiệu điều khiển robot đặt tại trường đại học, cách bệnh viện khoảng 100 cây số. Khoảng cách lớn giữa người tham gia và cỗ máy khiến cuộc thử nghiệm trở nên đặc biệt, bởi tín hiệu não phải được ghi nhận rồi truyền đến hệ thống robot ở nơi khác. Theo thông tin từ nhóm nghiên cứu, người bệnh không trực tiếp chạm vào robot, mà chỉ cần tập trung tưởng tượng động tác bằng các ngón tay. Chiếc robot sau đó nhận tín hiệu não tương ứng, cho phép người tham gia điều khiển từ xa dù đang ở một địa điểm cách xa phòng thí nghiệm. Cách tiếp cận này gợi mở khả năng mở rộng không gian hoạt động cho những người mất khả năng vận động, thay vì giới hạn họ trong chiếc giường bệnh. Điểm đáng chú ý nhất nằm ở thiết bị ghi nhận tín hiệu, vì nhóm chuyên gia Thụy Sĩ chỉ sử dụng một chiếc mũ đội đầu đơn giản. Thiết bị không yêu cầu phẫu thuật để đưa bộ phận điện tử vào não, qua đó tạo khác biệt rõ rệt so với những phương pháp xâm lấn. Các cuộc thử nghiệm tương tự từng diễn ra tại Mỹ và Đức, cho thấy điều khiển thiết bị bằng tín hiệu não đã được nhiều nhóm khoa học quan tâm. Tuy nhiên, những nghiên cứu trước đó được thực hiện trên các bệnh nhân vẫn có thể cử động cơ thể hoặc đã được cấy ghép não xâm lấn. Trong bối cảnh ấy, thử nghiệm tại Thụy Sĩ gây chú ý vì kết hợp người bị liệt tứ chi, mũ ghi tín hiệu não và robot đặt cách xa 100 cây số. Sự kết hợp này cho thấy các nhà khoa học đang tìm cách giảm yêu cầu về thể chất, đồng thời hạn chế những can thiệp phức tạp đối với người bệnh. Với bệnh nhân không thể cử động, việc biến ý nghĩ hoặc hình dung chuyển động thành lệnh cho máy có thể tạo thêm một kênh giao tiếp với thế giới. Kênh giao tiếp đó chưa biến mất những hạn chế do tình trạng liệt gây ra, nhưng có thể hỗ trợ người bệnh tương tác dễ dàng hơn với môi trường xung quanh. Khái niệm “avatar robot” trong nghiên cứu mô tả một cỗ máy có thể thay mặt người bệnh hiện diện hoặc thực hiện hành động ở một địa điểm khác. Trong cuộc trình diễn, người tham gia ở bệnh viện tại Sion, còn robot hoạt động tại trường đại học thuộc Viện Công nghệ liên bang Thụy Sĩ ở Lausanne. Kết quả ngày 24/4 chưa phải một hệ thống phổ biến cho mọi bệnh nhân, nhưng đánh dấu bước tiến trong hướng phát triển giao diện giữa não người và robot. Nhóm nghiên cứu kỳ vọng những tiến bộ như vậy sẽ tiến gần hơn đến mục tiêu giúp người không thể cử động kiểm soát thiết bị hỗ trợ. Thử nghiệm cũng nhấn mạnh vai trò của tín hiệu não, bởi một ý định vận động được tưởng tượng có thể trở thành dữ liệu để hệ thống máy móc tiếp nhận. Từ bệnh viện ở Sion đến robot cách 100 cây số, màn trình diễn của các nhà khoa học Thụy Sĩ cho thấy khoảng cách vật lý không nhất thiết ngăn cản tương tác.