Apen navigeren door virtuele werelden met alleen hun gedachten
Apen hebben met een hersen-computerinterface (BCI) door verschillende virtuele omgevingen genavigeerd, uitsluitend met hun gedachten. Onderzoekers hopen dat mensen met verlamming hierdoor ooit digitale werelden kunnen verkennen of elektrische rolstoelen intuïtiever kunnen besturen.
Peter Janssen van KU Leuven en collega’s voorzagen drie resusapen elk van drie implantaten met telkens 96 elektroden. Ze werden geplaatst in de primaire motorische cortex en de dorsale en ventrale premotorische cortex. De eerste is verbonden met lichamelijke beweging en wordt vaak gebruikt bij BCI-onderzoek; de andere twee zouden beweging op een abstracter planningsniveau verwerken.
Een model voor kunstmatige intelligentie interpreteerde de elektrische signalen en vertaalde ze naar bewegingen van virtuele avatars op een 3D-monitor. Zo konden de apen deze besturen.
Experimenten met virtuele navigatie
De dieren bestuurden een bol die vanuit een vast gezichtspunt door een virtueel landschap bewoog. Ook konden ze geanimeerde apenavatars vanuit een derdepersoonsperspectief aansturen, zoals personages in een computerspel.
In latere proeven navigeerden ze door virtuele gebouwen, openden ze deuren en gingen ze van kamer naar kamer. Dat liet een geavanceerde controle over de gesimuleerde omgeving zien.
Een abstracter verband met beweging
Bij veel eerdere menselijke BCI-proeven moesten deelnemers aan een specifieke handeling denken, bijvoorbeeld een vinger bewegen om een cursor te besturen. Volgens Janssen bereikten de sensoren bij deze apen een intuïtiever, abstracter niveau van bewegingsplanning.
«We kunnen het de apen natuurlijk niet vragen, maar we denken dat dit een intuïtievere manier is om een computer te besturen», zegt hij. Mensen vergelijken bestaande BCI’s vaak met «proberen je oren te bewegen»: vreemd, soms frustrerend en mogelijk pas na weken of maanden oefenen beheersbaar.
Mogelijke toepassing bij mensen
Janssen verwacht dat de aanpak ook mensen met verlamming kan helpen om makkelijker virtuele werelden te verkennen of elektrische rolstoelen te bedienen. Menselijke proeven laten volgens hem echter nog op zich wachten.
«Er is nog werk nodig om precies te bepalen waar we bij mensen moeten implanteren, omdat de exacte ligging van veel van deze gebieden niet goed bekend is», zegt hij. «Als we dat weten, moet het kunnen. Het zou zelfs makkelijker moeten zijn, omdat je de persoon kunt uitleggen wat die moet doen».
Flexibiliteit en abstracte hersenfuncties
Andrew Jackson van Newcastle University vindt vooral de controle vanuit verschillende perspectieven en contexten bijzonder. De BCI bereikt mogelijk gebieden die beweging abstract verwerken, waardoor aanpassing mogelijk wordt zoals bij gamers die met dezelfde controller verschillende spellen leren spelen.
«Ik kan op verschillende knoppen drukken en moet voor elk spel de koppeling met de acties uitzoeken. Dat is vrij eenvoudig, want het aantal combinaties is beperkt», legt Jackson uit. «Als een nieuw spel betekende dat ik de controller moest neerleggen en mijn koelkast moest openen, zou het veel moeilijker zijn».
Eerdere proeven met mensen
Er zijn al minder complexe menselijke proeven uitgevoerd. Een man met verlamming bestuurde bijvoorbeeld een virtuele drone door een ingewikkeld hindernisparcours door te denken aan vingerbewegingen, terwijl een AI-model de hersensignalen interpreteerde.
In een ander onderzoek stelde iemand zich voor met een pen te schrijven, waarna een computer de signalen in tekst omzette. Beide voorbeelden laten de groeiende mogelijkheden van BCI-technologie zien.
De menselijke proef van Neuralink en de problemen
Neuralink, mede opgericht door Elon Musk, kondigde in 2024 zijn eerste menselijke implantaat aan. De deelnemer kon daarmee een cursor bedienen. Later werd gemeld dat na ongeveer een maand circa 85% van de elektrodedraden was verschoven, waardoor de computer veel slechter te besturen was.
Het bedrijf kreeg eerder kritiek wegens vermeende dierenmishandeling tijdens experimenten, beschuldigingen die Musk ontkende. Amerikaanse overheidsonderzoeken naar Neuralink zouden tijdens de regering-Trump zijn vastgelopen.
Wetenschappelijke referentie: Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.adw3876