Thiết bị đọc suy nghĩ

Giữa hàng loạt máy móc hỗ trợ giao tiếp, Stephen Hawking vẫn quyết định thử nghiệm iBrain, thiết bị thần kinh mới được kỳ vọng giúp con người truyền đạt thông điệp bằng chính sức mạnh của ý nghĩ. Nhà vật lý học nổi tiếng này đã liệt toàn thân trong thời gian dài vì bệnh Lou Gehrig, khiến khả năng giao tiếp với thế giới bên ngoài ngày càng trở nên khó khăn. Cuộc thử nghiệm mang ý nghĩa đặc biệt, bởi nếu không tìm được giải pháp sớm, nhân loại có thể không còn cơ hội tiếp nhận thêm những ý tưởng thiên tài của ông. iBrain được thiết kế như một thiết bị nhỏ gọn, gắn vào dây đeo quanh đầu người sử dụng trong sinh hoạt hằng ngày. Sản phẩm do NeuroVigil, công ty có trụ sở tại San Diego, phát triển nhằm theo dõi, chẩn đoán nhiều tình trạng liên quan đến não như ngừng thở khi ngủ, trầm cảm và tự kỷ. Giới chuyên gia chú ý đến thiết bị này vì nó có thể thay thế những hệ thống đo đạc đắt tiền, cồng kềnh và đòi hỏi bệnh nhân phải dành nhiều thời gian trong phòng thí nghiệm. Theo The New York Times, Philip Low, trưởng nhóm nghiên cứu và chuyên gia thần kinh 32 tuổi, cho biết iBrain có thể thu thập dữ liệu trong các hoạt động thường nhật mà không gây quá nhiều bất tiện cho người bệnh. Khác với những bộ máy lớn thường giới hạn chuyển động, thiết bị đeo trên đầu mở ra khả năng ghi nhận hoạt động thần kinh trong môi trường gần với đời sống thực tế hơn. Đây là lợi thế quan trọng khi các nhà nghiên cứu muốn quan sát não bộ phản ứng như thế nào trước những suy nghĩ, hành động và trạng thái sức khỏe khác nhau. iBrain sử dụng một kênh duy nhất để ghi nhận tín hiệu sóng điện não, vốn thay đổi theo hoạt động, suy nghĩ hoặc những rối loạn bệnh lý trong não bộ. Tuy nhiên, tín hiệu thô thường rất khó giải mã, bởi chúng phải đi qua nhiều nếp gấp của não trước khi truyền tới hộp sọ và thiết bị ghi nhận. Philip Low vì thế phát triển thuật toán Spears, công cụ giúp nhóm nghiên cứu phân tích những biến đổi nhỏ trong các tín hiệu điện não phức tạp này. Trong thử nghiệm với Stephen Hawking, nhóm nghiên cứu muốn xác định liệu ông có thể tạo ra một khuôn mẫu suy nghĩ ổn định và lặp lại hay không. Nếu tồn tại khuôn mẫu đủ nhất quán, máy tính có thể diễn dịch nó thành từ ngữ, mệnh lệnh hoặc một hình thức giao tiếp phù hợp. Cách tiếp cận này không đòi hỏi người bệnh phải cử động cơ thể, điều đặc biệt quan trọng với những người bị liệt toàn thân hoặc mắc bệnh thoái hóa thần kinh. Một ví dụ được đưa ra là yêu cầu Hawking tưởng tượng mình dùng tay phải siết một quả bóng, dù trên thực tế không bộ phận nào trên cơ thể ông còn có thể thực hiện động tác đó. Khi hình dung hành động, phần vỏ não vận động vẫn phát ra mệnh lệnh tương ứng, tạo nên những thay đổi nhất định trong sóng điện não. Philip Low cho biết nhóm đã ghi nhận sự thay đổi khi Hawking nghĩ đến hành động này, cho thấy suy nghĩ có thể tạo tín hiệu đủ rõ để tiếp tục nghiên cứu. Những kết quả ban đầu xuất hiện đúng lúc khả năng giao tiếp của Stephen Hawking đang bị bệnh tật hạn chế nghiêm trọng hơn. Khi đó, nhà vật lý học 70 tuổi, người đặt nền móng cho nhiều lý thuyết quan trọng của vật lý hiện đại, cần hơn vài phút để tạo ra một thông điệp đơn giản. Ông giao tiếp bằng cặp kính hồng ngoại, thiết bị nhận biết những chuyển động co giật rất nhỏ ở gò má rồi chuyển chúng thành từ ngữ thông qua máy tính. Sau khi máy tính xử lý các tín hiệu từ gò má, thiết bị dựng âm thanh phát ra giọng nói máy tính quen thuộc của Stephen Hawking. Intel khi đó cũng phát triển phần mềm nhận dạng khuôn mặt mới, có khả năng theo dõi những chuyển động nhẹ trên khuôn mặt để hỗ trợ ông giao tiếp thuận lợi hơn. NeuroVigil dự định lặp lại thử nghiệm với nhiều bệnh nhân Lou Gehrig cùng những người mắc các bệnh thoái hóa thần kinh khác, hướng đến một phương thức kết nối cộng đồng thiết thực hơn cho người bệnh.