• Tekoäly voi auttaa palauttamaan näkökyvyn: Lupaavia tuloksia aivoimplantista

    Tutkijat ovat onnistuneet ohjaamaan aivoihin asennetun implantin toimintaa aiempaa tarkemmin.

    Yhdysvaltalaisen Kalifornian yliopiston Santa Barbaran tutkijat ovat kehittäneet syväoppimiseen perustuvan tekoälyjärjestelmän, joka voi parantaa niin sanottujen bionisten silmien toimintaa. Tutkimuksessa sähköisiä signaaleja johdettiin suoraan aivojen takaraivolohkossa sijaitsevaan näköaivokuoreen. Kyseinen aivoalue käsittelee silmien välittämää visuaalista tietoa.

    Tutkijoiden tavoitteena on kehittää näköproteesitekniikkaa, jonka avulla näkökykyä voitaisiin palauttaa ihmisille, jotka ovat menettäneet näkönsä esimerkiksi aivovamman, aivoverenkiertohäiriön tai etenevän sairauden seurauksena. Tutkimus julkaistiin Neuron-tiedelehdessä.

    Käytännön kokeet toteutettiin vuonna 2024 Espanjassa. Tutkijaryhmä työskenteli 27-vuotiaan miehen kanssa, joka oli menettänyt näkönsä vakavan aivovamman seurauksena. Miehen näköaivokuoreen oli asennettu väliaikainen implantti, jossa oli 96 elektrodia. Laitteen oli tarkoitus olla paikallaan kuuden kuukauden ajan.

    Kun elektrodeihin johdettiin sähkövirtaa, mies koki niin sanottuja fosfeeneja eli valoaistimuksia, jotka voivat näyttäytyä esimerkiksi välähdyksinä, valopisteinä tai erilaisina valokuvioina.

    Pelkkien valoaistimusten tuottaminen ei riitä toimivan näköproteesin kehittämiseen. Tutkijoiden haasteena on ollut saada aikaan mahdollisimman johdonmukaisia ja ennustettavia aistimuksia. Sama sähköinen ärsyke ei välttämättä tuota joka kerta samanlaista kokemusta.

    Tekoälyä koulutetaan aivosignaalien perusteella

    Ratkaisua ongelmaan haettiin tekoälystä. Tutkijat kouluttivat syväoppimiseen perustuvan neuroverkon ennustamaan, miten miehen näköaivokuori reagoi erilaisiin sähköisiin ärsykkeisiin.

    Järjestelmä huomioi myös aivojen lähtötilanteen ennen sähköistä stimulaatiota. Näin se pystyi ottamaan huomioon sen, että aivojen aktiivisuus ja reagointi voivat vaihdella eri tilanteissa ja jopa päivästä toiseen.

    Tekoälyn avulla tutkijat pystyivät valitsemaan sähköisten signaalien yhdistelmiä, joiden arvioitiin tuottavan halutun kaltaisia hermosolujen aktivaatiokuvioita. Kokeissa tekoälyn valitsemat stimulaatiot tuottivat tavoiteltuja aivotoiminnan kuvioita tarkemmin kuin vertailumenetelmät. Samalla tarvittiin vähemmän sähkövirtaa.

    Tutkimuksessa käytetyn implantin erityispiirre oli se, että se pystyi sekä stimuloimaan aivoja sähköisesti että tallentamaan niiden reaktioita samanaikaisesti. Näin tekoälyä voitiin kouluttaa todellisten aivosignaalien perusteella.

    Tutkijat hyödynsivät myös koehenkilön omia kuvauksia siitä, mitä hän näki. Hän kertoi esimerkiksi valoaistimusten muodosta, koosta, kirkkaudesta ja väristä.

    Tutkimukseen osallistuivat UC Santa Barbaran lisäksi ETH Zürichin teknillinen korkeakoulu sekä espanjalainen Miguel Hernández -yliopisto.

    Lähde

    Kuva: Pixabay

    Hei! Luitko jo tämän?

    Energiajuomista nousi uusi huoli

    Tagit: tutkimus  bioninen silmä  tekoäly  
      Takaisin
    0 kommenttia:
    Kommentoi: