新しい読心技術により、物理的に閉じ込められた患者のコミュニケーションが可能に

: By Ana Matran-Fernandez、エセックス大学

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物理的に拘束された被害者がコミュニケーションを取れる新しいマインドリーディング技術

あなたの考えだけを使ってコンピュータを制御する技術は、数十年間存在した。しかし、重大な障害を持つ人々がコミュニケーションを取るのを助けるという本来の目的のために、それを使用することには限界がありました。これまでは、そうです。新しい研究では、代替脳 - コンピュータインタフェース技術が、「ロックイン症候群」の人々を外部世界に話すのを助けることができることが示されました。それは、条件にもかかわらず、彼らが幸せであると報告することさえ許しています。

退行性状態の最終段階は、筋萎縮性側索硬化症（ALS）または運動ニューロン疾患は、完全なロックイン状態の患者を去る。彼らの脳は影響を受けていませんが、最終的に彼らは自分の肉体の一部を移動させることはできません。しかし科学者たちは、脳内の電気活動を測定してコミュニケーションを助ける脳 - コンピュータインターフェース技術を使用することに苦労している。

この理由の1つは、これらの従来の脳 - コンピュータインターフェースシステムが、眼の筋肉の動きによって生成される電気信号にどれほど依存するかは依然として不明であるということである。彼女がまだ目を動かすことができるときに脳とコンピュータのインターフェースを使っていたALSの被害者1人彼女のコミュニケーション能力を失った完全にロックインされた後の技術を通じて。これは、コンピュータによって記録された電気活動の大部分が、思考自体ではなく何かを考えたときに起こった不随意の眼球運動に関連していることを示唆しています。

酸素モニタリング

この問題を克服するために、研究者の国際的なグループは、電気信号ではなく脳内の酸素量の変化を測定する神経活動を検出する別の方法を使用しました。この研究は、 PLOS生物学は、機能性近赤外分光法これは、光を用いて血中酸素レベルの変化を測定する。いつでも最も活動的な脳の領域はより多くの酸素を消費するため、酸素変動から脳活動のパターンを検出することができます。

この技術は、電気活動を測定するために使用される脳波記録（EEG）システムほど筋肉の動きに対して敏感ではない。これは、新しい方法が、思考に関連する脳の活動だけを記録する可能性がより高いため、ALS患者が移動する能力を失う前と後の両方で、ALS患者が通信するのを助けることができることを意味する。

この研究には4人のALS患者が関わっていましたが、うち3人は2014（2015初期より最後のもの）以来、彼らの介護者と確実にコミュニケーションできませんでした。新しい脳 - コンピュータインターフェース技術を使用することで、数ヶ月の間に介護者や家族と信頼できるコミュニケーションをとることができました。ロックインされた患者にはこれが初めて可能です。

ボランティアには、「はい」または「いいえ」の回答が知られている個人的および一般的な質問が尋ねられました。研究者が主張したように、脳とコンピュータのインタフェイスは時間の70％を正しく捕捉しており、偶然に正しい答えを記録しただけではないことを示すのに十分でした。 EEGを用いた同様の実験は、このチャンスレベルの閾値を上回らなかった。

患者はまた、自分の状態についての気持ちを伝えることができ、4人すべてが数週間にわたって満足しているかどうか尋ねられたときに「はい」と繰り返し答えました。ある患者は、彼の娘が彼女のボーイフレンドと結婚することに同意するかどうか尋ねられた。残念なことにカップルのために、彼はいいえと言った。ボランティアは、研究の終了後、自宅でシステムを使用し続けています。

画期的な研究

私が自分の研究から知っているように、完全に拘束された患者と一緒に働くには、多くの労力が必要です。特に、ユーザーが検出しようとする可能性のある回答をどのようにしてほしいかを理解しているかどうかはわかりません。健常者の脳活動を記録するために以前に使用されていたシステムが、ロックインされた患者には機能しない場合、機械ではなくその人が誤りであると仮定することが一般的であり、ケース。さらに、ボランティアとコミュニケーションする方法を見つける夢を実現するために、患者の家族や自分自身からの研究者にも圧力が加えられています。

これらの課題は、新しい研究が大きな成果であることを強調しています。より良い脳 - コンピュータインタフェース技術を開発するための新たな道を提供できる画期的な研究です。これまでのシステムでは、拘束されている患者にはいったり無回答を与えたりすることができますが、それはすでに生活の質の大きな向上を表しています。

初めての脳コンピュータインターフェースシステムは、（ロックインされていないが）身体障害者が単語を綴ることを可能にするように設計されています。遅くて長いプロセス。したがって、新しい技術は、単純な質問に基づいていない無料の双方向通信を可能にする、より洗練されたシステムへの第一歩であると仮定することは安全です。

さらに重要なことは、この技術はすでに何年もミュートされていた4人のコミュニケーション能力を回復したことです。これらの患者とその家族が、最終的に再び「話す」ことができたときに、どのように感じたに違いないかを想像してみてください。脳とコンピュータのインターフェイス研究の課題にもかかわらず、このような結果が私たちを続けるようにするものです。