Apor navigerar i virtuella världar enbart med tanken
Apor har med hjälp av ett hjärn–datorgränssnitt (BCI) navigerat i olika virtuella miljöer enbart med sina tankar. Forskarna hoppas att resultaten så småningom kan hjälpa personer med förlamning att utforska digitala världar eller styra elrullstolar mer intuitivt.
Peter Janssen vid KU Leuven och hans kollegor gav tre rhesusapor tre implantat vardera, med 96 elektroder i varje implantat. De placerades i primära motorcortex samt dorsala och ventrala premotorcortex. Det första området kopplas till fysisk rörelse och används ofta i BCI-forskning; de andra två antas behandla rörelseplanering på en mer abstrakt nivå.
En AI-modell tolkade implantatens elektriska signaler och omsatte dem i rörelser hos virtuella avatarer på en 3D-skärm, så att aporna kunde styra dem.
Försök med virtuell navigering
Aporna styrde en sfär genom ett virtuellt landskap betraktat från en fast position. De kunde också styra animerade apavatarer ur tredjepersonsperspektiv, ungefär som figurer i ett datorspel.
I senare tester tog de sig genom virtuella byggnader, öppnade dörrar och förflyttade sig mellan rum. Det visade en avancerad kontroll över den simulerade miljön.
En mer abstrakt koppling till rörelse
Många tidigare försök med människor krävde att deltagaren tänkte på en bestämd fysisk handling, exempelvis att röra ett finger, för att styra en markör. Janssen tror att sensorernas placering hos aporna nådde en mer intuitiv och övergripande rörelseplanering.
«Vi kan förstås inte fråga aporna, men vi tror att det är ett mer intuitivt sätt att styra en dator», säger han. Människor liknar ofta dagens BCI-användning vid att «försöka röra öronen»: främmande och ibland frustrerande, med veckor eller månader av träning.
Möjliga tillämpningar för människor
Janssen tror att metoden kan hjälpa personer med förlamning att navigera virtuellt eller köra elrullstol lättare. Han betonar samtidigt att försök på människor fortfarande ligger en bit bort.
«Det återstår arbete för att veta exakt var implantaten ska placeras hos människor, eftersom många av de här områdenas exakta lägen är dåligt kända», säger han. «När vi vet det bör det gå. Det borde till och med bli lättare, eftersom man kan förklara för personen vad den ska göra».
Flexibilitet och abstrakta hjärnfunktioner
Andrew Jackson vid Newcastle University framhåller apornas förmåga att styra rörelser ur olika perspektiv och i skilda sammanhang. Gränssnittet kan nå hjärnområden som representerar rörelser abstrakt och därför anpassar sig, ungefär som spelare använder samma handkontroll till flera spel.
«Jag har flera knappar och måste i varje spel lista ut kopplingen mellan dem och handlingarna. Det är ganska lätt, eftersom kombinationerna är begränsade», förklarar Jackson. «Om det nya spelet innebar att jag skulle lägga ifrån mig kontrollen och öppna kylskåpet vore det mycket svårare».
Tidigare försök på människor
Flera mindre komplicerade försök har redan gjorts. En man med förlamning styrde en virtuell drönare genom en svår hinderbana genom att tänka på fingerrörelser, medan en AI-modell tolkade hjärnsignalerna.
I en annan studie föreställde sig en person att skriva med penna, och datorn omvandlade signalerna till text. Exemplen visar teknikens växande förmåga.
Neuralinks försök och utmaningar
År 2024 meddelade Neuralink, som Elon Musk var med och grundade, att företagets första BCI implanterats i en människa och möjliggjort markörstyrning. Senare rapporterades att cirka 85 procent av elektrodtrådarna hade flyttat sig efter ungefär en månad, vilket kraftigt försämrade datorstyrningen.
Neuralink har tidigare kritiserats för påstått djurplågeri i experiment, anklagelser som Musk förnekat. Företaget har även varit föremål för amerikanska myndighetsutredningar som enligt uppgifter stannade av under Trumpadministrationen.
Vetenskaplig referens: Science Advances DOI: 10.1126/sciadv.adw3876