Mỹ nghiên cứu thiết bị kết nối não với máy móc

Các nhà khoa học thuộc Đại học California và Viện Công nghệ California tại Mỹ đang nghiên cứu một thiết bị kết nối não người với máy móc, mở ra cách tương tác mới giữa tư duy và công nghệ máy tính. Thiết bị này ghi nhận hoạt động thần kinh trong não, sau đó chuyển những tín hiệu tương ứng thành mệnh lệnh để máy tính thực hiện. Kết quả bước đầu cho thấy con người có thể dùng ý thức đại não điều khiển một số thao tác trên màn hình mà không cần vận động bằng tay. Trong thí nghiệm, người tham gia có thể di chuyển con chuột trên màn hình máy vi tính chỉ thông qua hoạt động tư duy của mình. Họ cũng hoàn thành được những thao tác thay đổi độ sáng màn hình, vốn thường cần đến chuột, bàn phím hoặc các thiết bị điều khiển thông thường. Khả năng này cho thấy tín hiệu phát sinh từ suy nghĩ có thể được hệ thống cảm biến nhận diện, xử lý rồi biến thành hành động cụ thể trên máy tính. Nhóm nghiên cứu tiến hành thí nghiệm với 12 người mắc bệnh động kinh, những người đã được cấy thiết bị cảm biến vào khu vực đại não. Việc cấy ghép giúp các nhà khoa học theo dõi hoạt động thần kinh, đồng thời thu thập tín hiệu liên quan đến những vùng não được khảo sát. Các đối tượng thí nghiệm trở thành cầu nối trực tiếp giữa hoạt động sinh học bên trong não và thiết bị điện tử bên ngoài. Sau khi được huấn luyện, những người tham gia được yêu cầu kiểm soát có ý thức đối với các mút thần kinh và tế bào thần kinh trong não. Họ phải sử dụng tư duy để mở hoặc đóng một số mút thần kinh, tế bào thần kinh nhất định, thay vì dùng chuyển động cơ thể để tạo lệnh. Quá trình này đòi hỏi sự tập trung, bởi người tham gia cần chủ động tạo ra những mẫu hoạt động thần kinh mà thiết bị có thể phân biệt. Khi phát hiện các tín hiệu gắn với những tư duy được huấn luyện, thiết bị cảm biến sẽ tiếp nhận rồi chuyển hóa chúng thành mệnh lệnh dành cho máy vi tính. Máy tính tiếp tục thực hiện lệnh tương ứng, chẳng hạn điều khiển vị trí con chuột hoặc điều chỉnh mức độ sáng trên màn hình. Chuỗi xử lý này biến một hoạt động vốn diễn ra bên trong đại não thành thao tác có thể quan sát trực tiếp trên thiết bị công nghệ. Theo các nhà khoa học, thí nghiệm cung cấp bằng chứng cho thấy con người có thể kiểm soát nhanh, chủ động và có ý thức đối với tế bào thần kinh nằm ở những khu vực sâu trong đại não. Phát hiện đáng chú ý nằm ở khả năng chủ động điều chỉnh hoạt động của các tế bào thần kinh, thay vì chỉ ghi nhận tín hiệu xuất hiện một cách thụ động. Điều đó giúp thiết bị kết nối não với máy móc có thêm cơ sở để nhận diện những mệnh lệnh phức tạp hơn trong tương lai. Công nghệ này đặc biệt được kỳ vọng hỗ trợ bệnh nhân mắc hội chứng khóa trong, những người có thể còn nhận thức nhưng gặp hạn chế nghiêm trọng về khả năng vận động và giao tiếp. Nếu tín hiệu tư duy được chuyển thành thao tác trên máy tính, người bệnh có thêm một phương thức truyền đạt ý muốn với thế giới bên ngoài. Thiết bị cũng có thể mang lại hy vọng cho những người bị tổn thương đại não, khi các phương thức liên hệ thông thường không còn hoạt động hiệu quả. Nghiên cứu tại Đại học California và Viện Công nghệ California mới tập trung vào khả năng điều khiển máy tính bằng hoạt động tư duy, chưa phải một hệ thống hoàn chỉnh cho mọi nhu cầu giao tiếp. Dù vậy, việc điều khiển con chuột, thay đổi độ sáng màn hình và thậm chí chơi trò chơi máy tính cho thấy tiềm năng rõ rệt của hướng nghiên cứu này. Từ những tín hiệu nhỏ trong đại não, các nhà khoa học đang từng bước xây dựng chiếc cầu nối con người với máy móc bằng chính hoạt động của tư duy.