Sinir sisteminin teknoloji ile birlikte çalışması noktasında yazılımlar geliştiren Rusya merkezli Neurobotics şirketi ve Moskova Fizik ve Teknoloji Enstitüsü (MIPT), tıbbi teknoloji alanında devrim yaratabilecek bir projeye imza attı. Araştırmacılar, bir kişinin beyin aktivitesini kullanarak gerçek zamanlı olarak gözlemlediklerini taklit eden ve elde ettiği verilere dayalı olarak görselleme yapan bir sinir ağı tasarladı.
Söz konusu teknolojinin nasıl çalıştığını gösteren bir video yayınlayan ekip, nörobiyologların beyin tarafından kontrol edilen cihazlar ile bilişsel bozukluk tedavisi ve inme sonrası rehabilitasyon yöntemleri geliştirmek için, beynin bilgiyi nasıl kodladığını anlamalarına yardımcı olmak istiyor. Bunu öğrenmenin en etkili yollarından biri de, bir video izlerken görsel bilgileri algılayan insanların beyin aktivitesini incelemekten geçiyor.
Beyinin gerçek zamanlı olarak algıladığı görüntüleri beyin sinyallerinden çıkarmak için, ya fonksiyonel MRI kullanılır ya da doğrudan nöronlardan implantlar yoluyla toplanan sinyaller analiz edilir. Her iki yöntem de klinik pratikte ve günlük yaşamda oldukça sınırlı uygulamalara sahip. MIPT ve Neurobotics tarafından geliştirilen beyin-bilgisayar arayüzü, yapay sinir ağlarına ve elektroensefalografiye elektrotlar aracılığıyla beyin dalgalarını kaydetme tekniği olan EEG'ye dayanıyor.
Aşağıdaki resimde, gerçek görüntüler ile sinir ağı tarafından oluşturulan görüntüleri görüyorsunuz:
Sistem, beyin aktivitesini analiz ederek, gerçek zamanlı olarak EEG geçiren bir kişinin gördüğü görüntüleri yeniden yapılandırır. Deneyin ilk bölümünde, nörobiyologlar, sağlıklı deneklerden 20 dakikalık YouTube videoları izlemelerini istediler. Ekip beş rastgele video kategorisi seçti: soyut şekiller, şelaleler, insan yüzleri, hareketli mekanizmalar ve motor sporları.
İkinci kategoride kar arabası, motosiklet ve araba yarışlarının GoPro çekimleri yer aldı. Araştırmacılar, EEG verilerini analiz ederek beyin dalgası paternlerinin her video kategorisi için farklı olduğunu gösterdi. Bu, ekibin beynin videolara verdiği yanıtı gerçek zamanlı olarak analiz etmesini sağladı.
Ekip daha sonra sinir ağlarını, EEG sinyalinden elde ettiği verileri, gerçek görüntülere dönüştürecek şekilde eğitti. Sistemin beyin aktivitesini görselleştirme yeteneğini test etmek için, deneklere aynı kategorilerden daha önce görülmemiş videolar gösterildi. İzlerken, EEG'ler kaydedildi ve yapay sinir ağlarına yönlendirildi. Sistem, testi geçerek vakaların yüzde 90'ında kolayca kategorize edilebilecek ikna edici görüntüler üretti.
Ulusal Teknoloji Girişim Fonu tarafından desteklenen "Yardımcı Teknolojiler" projesi 2017 yılında başlatılmıştı. Proje kapsamında, baş veya omurganın inme veya nörotravmasının ardından rehabilitasyon için çeşitli cihazlar geliştirilmesi amaçlanıyor.
Yapay sinir ağının nasıl çalıştığını gösteren video:
