Notes

Tämä 300 dollaria kuulokkeet avulla voit hallita Life With Your Mind

Science Breakthroughs The Koyal Group InfoMag Reviews – Loredana Paglialonga nojaa koko hänen isänsä altis kehon ja kuiskaa hänen korvaansa: "Spinta, Papi, spinta" ("Push Daddy, push").

On mahdotonta sanoa, onko Anselmo Paglialonga, entinen pääaineena Italian karabinieereja on kuullut.

Halvaantunut päästä varpaisiin liikeratakovettumataudin (ALS), Anselmo on täysin "lukittu". Pysty puhumaan tai avaa hänen silmänsä, hänen ainoa toivonsa kommunikoida on kautta state-of-the-art neuroheadset kiintynyt päänahan.

Suunnitellut Emotiv Systems, kalifornialainen neuroteknologian yritys, Epoc headset väittää antaa käyttäjille valtuudet valvoa esineitä ajatuksiaan ja oli menestyksellisesti nelj Kickstarter, jossa käyttäjät ihmeissään jopa $ 1.6m rahoittaa sen kehittämistä - 16 kertaa Emotiv alkuperäinen tavoite.

Todellakin juuri nyt, minulle on kerrottu, 14 marmori-kokoinen elektrodeja Epoc n muoviklipsi-runko seuraamme EEG Anselmo aivoista ja lähettää ne langattomasti ohjausyksikön.

Analysoimalla näiden signaalien avulla kone-oppimisen algoritmi, BrainControl, Sienna-pohjainen kehittäjä, väittää voivansa erottaa Anselmo ajatuksia ja aikomuksia muista aivojen melua ja käyttää näitä signaaleja toimimaan kursori tabletti tietokone.Kohdistin on kolme asentoa: "si", "ei", ja "ei niin" ("kyllä", "ei", ja "en tiedä"). Teoriassa kaikki Anselmo on tehdä siirtää osoittimen asennosta toiseen on ajatella "push".

"Minulla on tapana pyytää ihmisiä kuvitella työntää esineen heidän mielessään", sanoo Pasquale Fedele, insinööri, joka suunnitteli BrainControl kone-oppimisen algoritmi. "Kun olemme kiinni ajatus" työntää ", seuraava vaihe on kouluttaa kohteena saada valvontaa puolelta."

Auttaa Reconnect

Mukaan Loredana, Anselmo, joka on 77 ja on ollut ALS 11 vuotta, on aiemmin käytetty BrainControl oikein nimetä hänen viisi-vuotias pojanpoika, Theodore, joka syntyi, kun hän tuli sidotut, ja ilmoittaa perheen hän kärsii hampaiden kipua.

Se johtuu Loredana on vakuuttunut hänen isänsä on kognitiivisesti tietoisia ja että BrainControl on hänen ainoa toivonsa viestiä, että hän on kutsunut Fedele kotiinsa Bari asentaa uusimman version BrainControl käyttöjärjestelmä.

"Jos se ei ollut BrainControl, emme olisi tienneet, että Anselmo oli kipua ja että hän voi vielä nähdä, vaikka hän ei voi enää avata hänen silmäluomet ilman apua", hän kertoo minulle. "Ennen kuin hän alkoi käyttää kuulokkeita, lääkärit sairaalassa Bari oli diagnosoitu häntä dementia. Nyt tiedämme, että ei ole totta ja että hän on täysin tietoinen siitä, mitä tapahtuu hänen ympärillään."

Early Days Of BrainControl

Tapasin Fedele ja hänen liikekumppani Jarrod Fath at "mestarikurssi" digitaalisia terveyden startups Lontoossa marraskuussa 2013. Yllään epäsuhdasta takki ja solmio ja hänen hillitty toimitus, Fath leikata paljon vähemmän varma hahmo kuin hänen yhteisöllisesti pukeutuneet kilpailijoiden lisäksi, vaikka BrainControl ei aseta kärkikolmikkoon, hänen esityksensä oli, mielestäni kiehtovimpia.

Miten laite rahoittama Kickstarter ja sisällyttämällä mitään muuta kuin fiksu kone-lukualgoritmi lukea hyvin tavaraa tietoisuuden? Oliko tämä vain tapa lääketieteellisiä läpimurtoja tapahtui aikakaudella Big Data tai oli Epoc HF moderni vastine yksi niistä puoskari phrenology laitteiden alkupuolella 19th century, joka väitti pystyä lukemaan persoonallisuus muoto henkilön kallo?

Fath n piki masterclass oli varmasti vakuuttava: koko maailmassa noin 3,7 miljoonaa ihmistä kärsii vakavia viestintä-ja oppimisvaikeudet johtuvat edellytykset, kuten ALS, aivohalvaus, MS-tauti ja aivovammojen. Näistä noin 660000 elää kehittyneessä maailmassa, hän selitti.

Suurin tiedoksi käyttäen silmä-seurantajärjestelmät mutta niille, jotka eivät enää auki tai siirtää heidän silmänsä ja jotka tosiasiallisesti vangittiin sisällä omaa kehoaan, neurosensing tekniikka oli heidän ainoa toivonsa. "BrainControl antaa vammaisten valta hallita esineitä heidän ajatuksensa", sanoi Fath. "Nämä ajatukset ovat hankittu EEG headset, tulkitsee tietokoneelle ja sitä voidaan ohjata vain noin mitään kommunikaattorin kodin automaatio tai robotiikkaa. Ajattele sitä kuin henkinen ohjainta."

Jälkeenpäin olen lähestynyt Fath ja Fedele lisätietoja. Halusin ymmärtää tarkasti, miten Epoc kuulokkeet ja niiden aivot-ohjausliittymässä (BCI) toimivuuden ja järjestelmää on testattu laboratoriossa. Fedele ja Fath vastasi, että ei, tähän asti tutkimuksissa oli ollut ad hoc-pohjalta käyttäen potilaiden palvelukseen suusanallisesti, mutta että he toivovat tehdä kontrolloitu tutkimus asiantuntijan kanssa neurologian sairaala lähiaikoina.

Tähän mennessä 21 henkilöä, joilla tetraplegia (halvaus kaikkien neljän raajan ja vartalo), joista 18 ovat lukitussa tilassa, oli kokeillut BrainControl, enimmäkseen myönteisiä tuloksia, he sanoivat. Kuitenkin, kun painoin heille kuinka tarkasti kuulokkeet ja ohjauspaneeli voisi erottaa eri aivokuoren tuotoksia, mukaan lukien tuottamat kasvojen lihaksia, heidän vastauksensa jätti minut levottomaksi.

Teknisistä ominaisuuksista kuulokkeet ja yksityiskohdat taustatutkimusta olivat saatavilla Emotiv n verkkosivuilla, he sanoivat. He olivat yksinkertaisesti lisensoitu Software Development Kit yhtiöltä ja viritetty Epoc n "Cognitiv Suite" käyttäen "adaptiivista Bayes algoritmi", joka voitaisiin räätälöidä "erilaisiin tarpeisiin eri potilailla". Valitettavasti, koska tämä algoritmi oli "uusi patentoitu menetelmä", Fedele ja Fath voinut antaa minulle lisätietoja.

BrainControl Ja Lou Gehrig tauti

ALS on hermoston sairaus, joka yleensä hyökkäykset sekä ylemmän ja alemman moottorin neuronien ja aiheuttaa rappeutuminen aivojen ja selkäytimen. Ensimmäinen kuvattu vuonna 1869 Ranskan neurologi Jean-Martin Charcot, ALS hyökkää noin yksi henkilö 100000. Välillä 1-2% näistä tapauksista liittyy mutaatio tietyn geenin, SOD1, että uskotaan tehdä viallisen proteiini, joka on myrkyllistä moottori hermosoluja.Lisäksi 10% tapauksista suvuittain.Suurin osa heistä on mysteeri, kuitenkin.

ALS yleensä vaikuttaa ihmisten vuotiaita 40 ja 70 ja miehiä enemmän kuin naisia.Yhteinen varhainen oire on kivuton heikkous raajoissa tai vaikeuksia puheen tai kävelyä. Kuitenkin tämä heikkous nopeasti leviää muualle elimistöön, joka vähitellen halvaus jalkojen, vartalon ja kalvo, jossa vaiheessa potilaat voivat valita, haluavatko trakeotomiaa joten niiden keuhkot voidaan ilmanvaihto mekaanisesti.

Yleensä tämä rappeuma kestää kolmesta viisi vuotta, pää ja kasvot on viimeinen osa kehon vaikuttaa. Kun potilas ei voi puhua tai siirtää mitään osaa kehonsa, mukaan lukien heidän silmänsä, ne katsotaan olevan "täysin sidotut oireyhtymä" (CLIS). Yhdysvalloissa, jossa jopa 30000 amerikkalaiset ovat sairaus kerrallaan, viimeisen uhrit kuuluvat baseball-pelaaja, Lou Gehrig - siis vaihtoehtoista nimeä "Lou Gehrig tauti" - kun taas Isossa-Britanniassa, ohi uhrit kuuluvat näyttelijä David Niven. (Italia, syistä, jotka ovat epäselviä, on yksi korkeimmista ilmaantuvuus ALS Euroopassa, epätavallinen klustereita jotka on raportoitu jalkapalloammattilaisten ja maatalouden työntekijöitä.)

Huolehtiminen henkilö ALS on kokopäiväistä sitoutumista. Potilaat on pestävä ja kääntyi säännöllisesti, ja jälkimmäisessä vaiheessa, kun se on mahdotonta pureskella ruokaa tai niellä, syöttöaukon on lisättävä vatsassa varmistaa tasainen tarjonta ravintoaineita.

Yksi vaikeimmista hetkistä tulee, kun keuhkot alkavat epäonnistua ja kärsivällinen, jos he pystyvät kommunikoimaan, tai heidän perheensä on päätettävä yhdistää ne tuulettimella. Kun päätät olla trakeotomiaa ei ole paluuta. Teoriassa tuuletusputki pitää sinut hengissä loputtomiin, vaikka sujauttaa koomaan.

Ilmeisistä syistä, on ollut vähän lähetykset tältä manala ja vielä harvempi, jotka ovat saavuttaneet kirjallisuuden pysyvyys.Poikkeuksena on Diving Bell ja Butterfly, merkittävä muistelmateos Ranskan entisen päätoimittaja Elle, Jean-Dominique Bauby, jonka hän sanelee vaivalloisesti vilkkuu hänen vasen silmäluomi, vain osa hänen ruumiinsa, joka ei ollut halvaantunut, sillä kollega kohotti kirjaimet järjestykseen niiden esiintymistiheys Ranskan sanakirja. Näin räpytteli Bauby: "Minun Cocoon tulee vähemmän ahdistava, ja mieleni lentoon kuin perhonen."

Anselmo, toisin Bauby, on täysin lukittu sisään Vaikka alkuvaiheessa hänen sairautensa hän voisi käyttää silmä-tunnustamista ohjelmisto täsmentämään sanoja ja lauseita, hän ei voi enää avata silmänsä ja kaikki aikomukset ja tarkoituksiin on vanki omaa ruumistaan.

Ei ole yllättävää, perheet ALS potilaat ovat epätoivoisesti löytää tapa vapauttaa heidän rakkaansa tästä kiirastuli. Katolisessa maassa, kuten Italiassa, jossa uskonnollinen vakaumus on juurtunut syvälle, etsiä ratkaisu voi tulla uskon koetus. Sillä Loredana, toinen Anselmo neljä tytärtä, että etsintä johti hänet Italian ALS yhdistys, joka puolestaan pisti yhteyttä Fedele. Se oli vastaus hänen lähestymistapaansa, että Fedele päätti ottaa tarkemmin Emotiv kognitiivis sviitti, onko siellä voisi olla tapa mukauttaa sitä potilaille, joilla sidotut oireyhtymä.

Start of Mind Control

Kaksi vuotta ennen, heinäkuussa 2010, Tan Le, 37-vuotias australialainen co-founder Emotiv, oli LUMOSIVAT TED Oxford esittelemällä Epoc kuulokkeet ja Cognitiv sviitti lavalla. Mukana yhteistyökumppaninsa, Dan Evans, Le osoitti, miten vain muutaman sekunnin koulutus Evans voisi tehdä virtuaalisen kuution näkyvät ja häviävät vain ajattelemalla sitä.

Mielenosoitus kiinnitti kippis Oxford yleisön ja vahingoniloinen käsi-taputus Le. Kuitenkin tekniset yksityiskohdat tarkasti, miten Epoc oli kyennyt Evans "ohjata virtuaalikohde hänen mielessään" ei koskaan käsitelty. Sen sijaan, Le päättynyt hänen puhua diaesityksen HF: n eri sovelluksissa ja kutsu kehittäjille lisensoida teknologiaa.

Yksi eduista Epoc kuuloke on, että se vähittäismyyntihinta on vain $ 300 - murto-osalla hinnasta kliinisen laadun EEG - ja muutaman kuukauden kuluttua Le puheet Emotiv n myynti kukoistaa. Emotiv n asiakkaita olivat kaikille pelaajille, auton ja ilmailuteollisuuden, kotiin kokeilijat houkuttelee ajatus käyttää kuulokkeita "mieli-koulutus"-laite parantaa keskittymiskykyä tai suorittaa osapuolelle punkit, kuten toimiva kauko-ohjaus lelu helikopteri. Suurimmaksi osaksi nämä varhaisilta olivat välinpitämättömiä by tarkasti, miten Emotiv kone-oppimisen algoritmi pystyi "lukemaan" ajatuksia. Kaikki he tiesivät on he pitivät sitä ja se näytti toimivan.

Professional tieteelliset tutkijat olivat myös kiehtoi Epoc mahdollisuuksia. Siitä lähtien Saksan neurologi Hans Berger löydettiin electroencephalography vuonna 1920, psykologit ovat haaveili osaa lukea ajatuksia ja aikomukset EEG jälkiä.

Tämä tutkimus kesti valtava harppaus eteenpäin 1960-luvulla havaittiin, että Biofeedback voitaisiin käyttää kysymään itsesääntelyä hidas aivokuoren potentiaaleja (SCR) - muutoksia aivojen jännite peräisin hermot cortex - avautuminen mahdollisuuksia itsehillintää epilepsian ja muu neurologinen sairaus. Samaan aikaan, tutkijat alkoivat tarkastella aivojen ohjauskäyttöliittymät kommunikoida lukittu-potilailla.

Kuitenkin, vaikka kliinisen laadun EEG asettaa sen on vaikea välttää tallennus lihasten liikkeet (kun keskittyy henkistä toimintaa, ihmiset yleensä otsauurteeseen niiden kulmakarvat ja tehdä tahtomattaan kasvojen liikkeitä - katso laatikko). Se on myös tunnetusti vaikea suunnitella kokeiluja siten poissulkemiseksi mahdollisuutta alitajunnan signalointi ja lumelääkkeen vaikutuksia.

Kuitenkin joissakin kokeissa tutkijat raportoivat, että osittain sidotut potilaat pystyivät saavuttaa jopa 70% tarkkuudella, joten tiedämme, että on mahdollista kommunikoida jonkun kautta EEG. Nämä tasot ovat vasta päästy muutamat potilaat pitkän yhtäjaksoisen harjoittelun valvotuissa ympäristössä ja tähän mennessä ei CLIS potilas ole koskaan osoittanut riittävällä tavalla hallita aivojen signaalin. Eipä ihme, että tutkijat, jotka ovat viettäneet eliniän opiskelu BCIS ovat vähättelevästi hype Epoc kuulokkeet ja BrainControl.

"Emotiv ja BrainControl ei ole pienintäkään tieteellistä näyttöä siitä, että teknologia voi tehdä, mitä he väittävät", sanoo Niels Birbaumer, johtaja Institute of Medical Psykologia ja käyttäytymistieteet Neurobiologian Tübingenin yliopistossa. "Testasimme [HF] on ALS potilaan meidän lab ja totesi, että useimmissa tapauksissa se ei mittaa EEG mutta silmien liikkeitä ja lihasten liikkeet."

Klaus-Robert Müller, co-johtaja Berliinin Brain Computer Interface Berliinin teknillisessä yliopistossa, on samalla vähättelevästi hype Epoc, kertoo yksi toimittaja: "Jos sinulla on pieni auto ja laitat Mercedes etiketin, että ei tee siitä Mercedes. "

Vaikka Emotiv väittää, että Cogntiv Suite avulla käyttäjät voivat "manipuloida esineitä vain valtaa heidän ajatuksen", verkkosivuillaan tehdään selväksi, että Epoc ei ole lääkinnällinen laite. Se varoittaa myös kehittäjille, jotka aikovat työskennellä vammaisten, että vaikka kuuloke "on voitava käyttää tuen säätö", riskit painottuvat kokonaan kehittäjä ja loppukäyttäjälle.

Emotiv vastuuvapauslausekkeen jatkaa: "Kaikki henkinen havaitsemisen järjestelmät kärsivät rajallinen määrä vääriä positiivisia ja vääriä löydöistä. Toisin sanoen joskus havaitseminen voi tapahtua ilman käyttäjän tahallisesti, ja joskus tarkoituksellinen yritys tehdä kanteen tapahtua voi epäonnistua tai valitseeri tuotos. Tämä on yhtä paljon tekemistä käyttäjän koulutus-ja mielentila kuin se on tehdä havaitsemisen järjestelmät - se on väistämätöntä missään BCI-järjestelmä. "

Joten mitä täällä tapahtuu? Onko Epoc tallennus puhdasta neronleimaus toimintaa tai jokin yhdistelmä EEG ja lihasten liikkuvuutta? Ja se todella on mahdollista muuttaa ihmisten elämässä sidotut oireyhtymä?

Laitoin nämä kysymykset Tan Le klo kehittäjä tapahtumassa San Franciscossa helmikuussa, jossa hän oli paljastus kevyt versio Epoc, kutsutaan Insight, joka käsittää vain viisi EEG-anturit sijasta 14. Le ei ole enää mukana day-to-päivittäisestä hallinnoinnista Emotiv järjestelmät, joilla astui alas laudalta vuonna 2010 keskittyä uuden yhtiön, Emotiv Lifesciences. Mutta katsoen Le pysyy yleisön edessä Emotiv.

Yllätyksekseni Le avoimesti myönsi, ei ollut kontrolloiduissa kliinisissä tutkimuksissa. Sen sijaan alkuperäisen tutkimukset mitä tulisi Epoc tehtiin Melbourne lab alaisuudessa "riippumaton selvitys board" avulla opiskelija vapaaehtoisia.

Kuitenkin myöntää, että hype syntyy hänen TED talk ovat saattaneet nostaa odotuksia Epoc epärealistisia tasolle, Le tehnyt mitään anteeksi kannustamalla kehittäjät voivat kokeilla Cognitiv sviitti. "Sanomme, katso, tämä ei ole lääketieteellisesti hyväksytty laite, se ei ole diagnostinen työkalu, se on kulutuselektroniikan tuote. Mutta se on näitä ominaisuuksia, joita voit harjoitella jopa kone-oppimisen algoritmi. Jos ihmiset ovat valmiita kokeilemaan sitä ja ei ole muuta vaihtoehtoa emme aio sanoa mitään. "

Hän sanoi myös, että se oli epäolennaista Epoc myös tallennuksen lihas esineistöä, kuten myös kliinisen laadun EEG voinut poistaa kaikki lähteet aivokuoren "kohina" ja mitä merkitystä on, että algoritmi pystyi harjoittelemaan oikein korrelaatioita. "Emme salaa sitä, että olemme luokittelussa melu esineitä jotka normaalisti päälle EEG", hän kertoi.

Lopuksi Le ohjasi minut useita itsenäisiä vertaisarvioituja papereita esillä Emotiv n Wiki. Ne osoittavat, että laboratoriokokeissa Epoc suoritetaan "huomattavasti parempi kuin mahdollisuus", mikä viittaa siihen, että järjestelmä voisi erottaa tahallinen ajatuksia muista henkistä toimintaa ja esineitä, kuten lihasten liikkuvuutta. Mutta toinen tutkimus totesi, että Epoc oli "ei niin hyvä", kuten ammatti kliinisen laadun EEG, kun taas toisessa sen suorituskyky oli "merkittävästi huonompi".

Hope

Paglialongas ovat lähellä, uskonnollisesti tarkkaavainen perhe (Madonna vie kunniapaikalla edellä Anselmo sänkyyn).Päävastuu Anselmo n hoito kuuluu hänen vaimonsa Anna, mutta hänellä on myös joukko sairaanhoitajia, jotka käyvät joka päivä tarkistaa hänen tuuletin, muuttaa hänen syöttöaukon ja seurata hänen sykettä ja verenpainetta.

Anselmo n työtä carabinieri oli valvoa mafianvastaista toimintaa Calabriassa ja hänen ruumiinsa alkoi epäonnistua Loredana sanoo hän johti aktiivista elämää. Se oli vuonna 2002, että perheen ensimmäinen huomannut ongelman.Menetys moottorin ohjaus alkoi Anselmo n suun ja nielun, levisi hänen käsivartensa ja jalkansa. Lääkärit sairaalassa Bari oli hämmentynyt ja Loredana joutui ottamaan isänsä asiantuntija Marseille täyden neurologisen tutkimuksen. Aluksi Anselmo otti diagnoosi ALS huonosti.

"Ajatus siitä, että hän ei ehkä pysty kävelemään tai puhumaan jälleen tehnyt hänet hyvin masentunut", sanoi Loredana. "Hän kertoi minulle, hän tunsi sen ehkä parempi kuolla." Tuella vaimoaan ja lapsiaan, mutta Anselmo vähitellen tuli toimeen hänen tilansa.

Alussa Anselmo kirjoitti tai kirjoittamalla viestejä, mutta vuoteen 2004 mennessä hän oli menettänyt käyttöä molempien käsien ja siirtyi silmänliikekameraa järjestelmä, joka mahdollisti hänelle poimia kirjaimia ja lauseita pleksi näyttö. Sitten, kun vuonna 2005 hänen keuhkoihinsa alkoi epäonnistua, hän valitsi olla trakeotomiaa.

Koska halvaus levisi hänen kasvonsa ja hän alkoi menettää kyvyn avata hänen silmäluomet kuitenkin Loredana kasvoi epätoivoinen. Ilman silmä-seurantajärjestelmä, ainoa tapa kommunikoida Anselmo oli pitämällä hänen pikkusormen - vain osa hänen elin, jossa hän oli vielä jotain liikettä. Sitten, vuonna 2012, hän kuuli BrainControl. Jälkeen testaamista palvelun äitinsä kanssa, Loredana tuli käännynnäinen ja Anselmo on käyttänyt BrainControl lähtien.