AI hỗ trợ người bị liệt điều khiển cánh tay robot chỉ qua suy nghĩ

VTV.vn - Các nhà nghiên cứu tại Đại học California, San Francisco đã giúp một người đàn ông bị liệt điều khiển cánh tay robot nhận tín hiệu từ não thông qua một hệ thống máy tính đặc biệt.

Theo Interesting Engineering, thiết bị gọi là giao diện não-máy tính (BCI) đã hoạt động ổn định trong 7 tháng mà không cần bảo trì. Đây là một thành tựu đáng chú ý vì trước đây các thiết bị tương tự chỉ có thể duy trì hoạt động trong vài ngày.

Nhờ vào BCI, người đàn ông bị liệt có thể nắm, di chuyển và thả các vật thể chỉ bằng cách tưởng tượng mình thực hiện những hành động đó.

Các nhà nghiên cứu cho biết, BCI sử dụng mô hình trí tuệ nhân tạo (AI) có khả năng điều chỉnh dựa trên những thay đổi nhỏ trong não khi người sử dụng lặp lại một động tác, giúp cải thiện độ chính xác theo thời gian.

"Sự kết hợp giữa khả năng học hỏi của con người và AI là bước tiến tiếp theo trong phát triển các giao diện não-máy tính này" - Giáo sư Karunesh Ganguly, chuyên gia về thần kinh học và là thành viên của Viện Weill thuộc Đại học California, chia sẻ - "Đây chính là yếu tố cần thiết để đạt được các chức năng tinh vi, giống như thật".

Nghiên cứu, được tài trợ bởi Viện Y tế Quốc gia và công bố trên tạp chí Cell vào ngày 6/3, tập trung vào việc khám phá sự thay đổi hoạt động trong não bộ theo từng ngày khi người tham gia nghiên cứu liên tục tưởng tượng thực hiện các chuyển động cụ thể. Khi AI được lập trình để nhận diện những thay đổi này, nó có thể duy trì hoạt động trong nhiều tháng.

Giáo sư Ganguly và nhà nghiên cứu thần kinh học Nikhilesh Natraj đã làm việc cùng một người tham gia nghiên cứu bị liệt do đột quỵ từ nhiều năm trước, khiến anh không thể nói hoặc cử động.

Người tham gia nghiên cứu đã được cấy các cảm biến nhỏ vào bề mặt não để thu nhận hoạt động não khi anh ta tưởng tượng các chuyển động. Để kiểm tra sự thay đổi của các mô hình não theo thời gian, Giáo sư Ganguly yêu cầu anh tưởng tượng chuyển động các bộ phận cơ thể như tay, chân hoặc đầu.

Mặc dù không thể di chuyển, não của người này vẫn tạo ra tín hiệu cho các chuyển động khi anh ta tưởng tượng mình đang thực hiện chúng. BCI đã ghi lại các tín hiệu não này thông qua các cảm biến trên bề mặt não.

Nhóm nghiên cứu của Ganguly phát hiện rằng, mặc dù hình dạng các tín hiệu não vẫn không thay đổi, nhưng vị trí của chúng có sự thay đổi nhẹ qua từng ngày.

Giáo sư Ganguly yêu cầu người tham gia tưởng tượng thực hiện các chuyển động đơn giản như di chuyển ngón tay, bàn tay hoặc ngón cái trong suốt hai tuần, trong khi các cảm biến ghi nhận hoạt động não để huấn luyện AI. Sau đó, người tham gia thử điều khiển cánh tay và bàn tay robot. Tuy nhiên, các chuyển động vẫn chưa chính xác. Vì vậy, Giáo sư Ganguly đã đề nghị người tham gia luyện tập trên một cánh tay robot ảo để anh ta có thể phản hồi về độ chính xác của hình ảnh trực quan. Cuối cùng, anh đã làm cho cánh tay ảo thực hiện đúng những gì anh mong muốn.

Khi bắt đầu thực hành với cánh tay robot thật, chỉ sau một vài buổi tập, người tham gia đã có thể chuyển giao kỹ năng của mình vào thực tế. Anh ta có thể làm cho cánh tay robot nhặt các khối, xoay và di chuyển chúng đến vị trí mới. Thậm chí, anh còn có thể mở tủ, lấy một chiếc cốc và đặt lên máy lọc nước.

Sau nhiều tháng, người tham gia vẫn có thể điều khiển cánh tay robot với chỉ 15 phút "điều chỉnh" để thay đổi cách thể hiện chuyển động của mình kể từ khi bắt đầu sử dụng thiết bị.

Đối với những người bị liệt, khả năng tự ăn uống sẽ là một thay đổi lớn trong cuộc sống. Giáo sư Ganguly tin rằng điều này có thể thực hiện được trong tương lai gần. Ông hiện đang cải tiến các mô hình AI để giúp cánh tay robot di chuyển nhanh hơn và mượt mà hơn, và dự định thử nghiệm BCI trong môi trường gia đình.