Az egyre precízebben mozgatható, és egyre realisztikusabb végtagprotézisek legfuturisztikusabb változatait a gondolatolvasó robotkezek jelentik, amelyeket hosszú évek óta fejlesztenek a kutatók. Az idegsejtek aktivitását detektáló és erre reagáló eszközök megoldhatják a protézissel élők legnagyobb problémáját, mivel ezeket a kiegészítőket nem kell megtanulniuk izommunkával mozgásra bírniuk a viselőiknek és nem szükséges hosszas gyakorlási folyamat alatt megtanulniuk a megfelelő irányítást sem. A neuronok működésére alapozott technológiával a robotikus végtagokat lényegében a felhasználók elméje vezérli, így elég csak az adott mozdulatra, például a kéz felemelésére gondolniuk és a valamilyen módon az idegsejtekhez kapcsolódó eszköz ennek hatására végzi el a szükséges mozgást.

A gondolat által irányított berendezések fejlesztése nem újkeletű trend, de ahhoz, hogy tényleg hatékonyan tudják a feladatukat végezni, az idegsejtek aktivitásának egészen precíz kiolvasására van szükség, ezt pedig nem egyszerű kivitelezni. Ahhoz, hogy a neuronok jeleit pontosan fogja egy eszköz, vagy invazív módon, a testbe ültetett implantátumokkal kell megoldani a problémát, mivel így az érzékelők egészen közel helyezkedhetnek el az idegsejtekhez, amelyek mindegyike máskor "tüzel", vagyis lép működésbe, vagy lehetséges a bőrön át, külsőleg mérni az adatokat, de ebben az esetben a pontosság rovására mehet a kényelmetlenségek elkerülése.

A Minnesotai Egyetem kutatói a problémát a mesterséges intelligencia segítségével oldották meg, amely gépi tanulás útján egyre jobban megérti a felhasználó gondolatait és kiegészíti az esetenként nem egyértelmű jeleket. A robotkéz egy, a karba épített chippel és egy külső, a mesterséges intelligencia rendszert működtető számítógéppel kapcsolódik össze, egyelőre még vezetékekkel, amelyeket a páciens bicepszén vezetnek ki, de a későbbi verziók a tervek szerint már vezeték nélkül működnek majd. A kisméretű beültethető eszköz a kar perifériás idegeivel áll összeköttetésben, és ezen keresztül fogja a gondolati úton generált jeleket. A dekóder mélytanulási módszerrel értelmezi az adatokat, az ehhez szükséges programot a NVIDIA Jetson Nano számítógépén futtatják, majd innen tovább küldik az utasításokat a neuroprotézisnek. A módszer

"lehetővé teszi a neuroprotézis-kéz hordozható, önálló egységként való alkalmazását, valós idejű egyéni ujjmozgatás vezérléssel."

- jellemzik a kutatók az eszközt a tanulmányukban.

A robotkezet egy tesztalany segítségével már kipróbálták és az eszköz megfelelően teljesített, 95-99%-os pontossággal és mindössze 50–120 ms-os késleltetéssel működött. A jövőben nem csak a karjukat elvesztő emberek, hanem neurológiai betegségekben szenvedő vagy krónikus fájdalommal élő betegek számára is alkalmassá válhat a protézis, de a későbbiekben az eredményeket egészen más területeken is kamatoztatnák a kutatók: vezeték nélküli kapcsolattal a beépített chip más eszközök vezérlésére is használható lesz, így az autókat is lehet majd vele nyitni és irányítani, vagy az okostelefonokat kezelni.

(Fotó: Neuroelectronics Lab, University of Minnesota)

Egy új eszköz képes megjeleníteni az emberek gondolatait Egy lépéssel közelebb a gondolatolvasáshoz.