ブレイン・コンピューター・インターフェースにより、障害者がタブレットデバイスを制御できるようになります

• 新しいブレインコンピューターインターフェースにより、麻痺した患者は市販の電子機器と効果的に相互作用することができます。
• カーソルを動かしてマウスボタンをクリックするだけで、さまざまなアプリケーションを使用できます。
• さまざまなアプリを使用しながら、1分間に22回の「ポイントアンドクリック」選択を実行しました。

モバイルコンピューティングデバイスは、ユビキタスで日常生活の重要な部分になっていますが、麻痺のある人には使用が困難です。米国では、500万人以上がさまざまな種類の麻痺を患っており、日常の活動を行う能力が制限されています。

ALSのような状態では、患者は最終的に周囲と効果的にコミュニケーションするすべての能力（発話を含む）を失う可能性があります。これまでのところ、支援技術の分野は大いに役立っています。それは、麻痺した人々が汎用コンピューターと簡単に対話できるように、機能的能力を継続的に改善してきました。

最近、ブラウン大学の研究者は、障害者がマウスをポイントしてクリックすることを考えるだけでタブレットデバイスを直接操作できるブレインコンピューターインターフェースを示しました。研究者は、麻痺のある3人の参加者がオンラインで買い物をしたり、家族とチャットしたり、他のタブレットアプリを使用したりできる実験を行いました。

BrainGateインターフェースはどのように機能しますか？

BrainGateコンソーシアムは、麻痺した人（怪我や病気で運動能力を失った人）が手を動かすことを考えるだけで電子機器を制御できるように、神経工学と神経科学を改善するために何年にもわたって取り組んできました。

ブレイン・コンピューター・インターフェースは、運動皮質に配置された小さなセンサーを使用して神経活動をキャプチャします。次に、神経信号がデコードされ、外部機器に送信されます。科学者たちは何年もの間、同様の技術を使用して、障害者がロボットアームや手足を制御できるようにしてきました。

a）セットアップの概略図b）トレイル日124からのタスクのタイムライン|研究者の礼儀

これまでのところ、脳波記録に基づくブレインコンピューターインターフェースは、スペル、ゲーム、絵画、ウェブブラウジングの制御を示してきましたが、市販のスマートフォンやタブレットなどの電子機器の一般的な制御を提供することはできませんでした。

参照：PLOS | doi：10.1371 / journal.pone.0204566 |ブラウン大学

この実験では、インターフェースから抽出された神経信号が、ワイヤレスマウスとして動作するように設計されたBluetoothインターフェースに送信されました。次に、この仮想マウスをNexus 9タブレットに接続し、麻痺した3人の参加者に特定のタスクを実行するように依頼しました。

結果

四肢麻痺の3人の参加者は、タブレットデバイスを操作するための皮質内ブレインコンピューターインターフェイスの一部として、運動皮質に取り付けられた多電極アレイを持っていました。それらのうちの2つはALSを持っていました–自発的な筋肉を制御しているニューロンの死を引き起こす進行性の運動ニューロン疾患。一方、3人目の参加者は脊髄損傷を負っていました。

すべての参加者は、音楽ストリーミング、チャット、電子メール、ソーシャルネットワーキングアプリなど、いくつかのアプリをナビゲートすることができました。彼らはニュースアグリゲーターをスクロールし、ストリーミングサービスを閲覧し、YouTubeでコンテンツを検索し、チャットやメールを作成しました。

研究者の礼儀

彼らは、さまざまなアプリケーションを使用しながら、1分間に22の「ポイントアンドクリック」選択を実行しました。テキストアプリでは、テキストインターフェースを介して毎分30文字の速度で入力することができました。

この調査では、マルチタッチ、ジェスチャー、クリックアンドホールドなどの高度なカーソル機能は実装されていませんでしたが、著者は、すべての参加者がインターフェースを使用して自分の興味や趣味を探求する速さを見て喜んでいました。

読む：最初のブレイン・トゥ・ブレイン・インターフェースにより、3人がお互いの頭に直接考えを共有できるようになりました

この研究はまた、医療提供者と深刻な神経障害のある患者との間のコミュニケーションのための新しい扉を開く可能性を秘めています。これにより、患者と介護者の間の相互作用と理解がさらに向上する可能性があります。