Människor som kallas "grönsaker", det vill säga de i ett stabilt vegetativt tillstånd, kan inte lyfta ett finger - inte ens ögonen. De ansågs också vara helt medvetslösa tills Adrian Owen, för närvarande vid Western University i London, Kanada, undersökte hjärnan hos vegetativa människor med en fMRI-skanner och bad dem föreställa sig att spela tennis. Hans team var den första som visade att några av dessa människor fortfarande är "där", medvetande och sinnet intakt.
Owens team och andra arbetar för närvarande med en bärbar tankeläsare för att hjälpa dessa människor att kommunicera. MR-maskiner fyller ett helt rum, så handhållna enheter använder EEG-elektroder på skallens yta som bärs som en mössa. Owens senaste enhet använder vibrerande dynor på varje hand, och en person i ett till synes vegetativt tillstånd uppmanas att uppmärksamma antingen vänster eller höger dyna genom att svara "nej" eller "ja" på frågan.
Drivkraften för att utveckla tankeläsningsteknologi har bredare tillämpningar än denna speciella kliniska miljö, och under senare år har metoder utvecklats för att bestämma vad en person hör till, läser eller tänker till viss del. Ny forskare föreslår att gå igenom denna lista.
Avkoda betydelsen
År 2012 fann João Correia från Maastricht University i Nederländerna och hans kollegor ett intressant sätt att ta reda på om det finns aktivitet i hjärnan i samband med betydelsen av ett ord. De använde tvåspråkiga frivilliga och registrerade sin hjärnaktivitet på en fMRI-skanner medan de lyssnade på namnen på fyra djur - tjur, häst, haj och anka - på engelska. Det var möjligt att bestämma hjärnans karakteristiska mönster för varje djur. Samma mönster reproducerades när volontärer hörde namnen på samma djur på holländska. Följaktligen reproducerade hjärnan begreppen betydelse för de nämnda orden. En dag kommer vi att lära oss att transkribera hela meningar i realtid, säger Correia.
Tappar av den inre rösten
Kampanjvideo:
För att lyssna måste du tala tystare. Mönstren för hjärnaktivitet idag kan berätta vad din tysta inre röst säger. Vissa nervceller i din hjärna aktiveras som svar på olika ljudegenskaper, t.ex. frekvens. Under 2014, en grupp under ledning av Brian Pasley från University of California, utvecklade Berkeley en algoritm som kan avkoda mönster av nervaktivitet och bestämma vilka ljud hjärnan svarar på. De bad sju personer som hade hjärnimplantat för att behandla epilepsi att läsa högt från Gettysburg-adressen medan de registrerade sin hjärnaktivitet och använde en algoritm för att avgöra vilka mönster av hjärnaktivitet som matchade vilka ord. Forskarna bad sedan människor att tyst läsa texten för sig själva och kunde med hjälp av en algoritm bestämma vilka ord folk läste. Det kommer att ta lite tid innan all denna teknik passar in i en enhet, men forskare hoppas att den en dag kommer att tillåta människor som inte kan göra det fysiskt att kommunicera.
Begär och fri vilja
Välsmakande kaffe? Tänk bara på det och roboten kommer att göra det åt dig. Detta kan vara en av konsekvenserna av att utveckla ett hjärnimplantat som kan avkoda önskemål. 2015 implanterade Richard Andersen från California Institute of Technology och hans team ett par små elektroder i två personer i den bakre parietal cortex. De registrerade aktiviteten för hundratals individuella nervceller och datorn översatte den. För Eric Sorto översatte han sina önskningar till rörelser av en robotlemm. Den andra personen kunde känna igen önskemål när han försökte lösa fångens dilemma.
Musiklärare
Oavsett om du är musiker eller student har du tänkt minst en gång att det borde finnas ett enklare sätt att lära sig. Kanske kommer det att gå i uppfyllelse. 2016 utvecklade Beste Yuksel och Robert Jacob från Tufts University i Massachusetts BACh - Brain Automated Chorales - som hjälper människor att lära sig genom att mäta hur stark deras hjärna är aktiv. Sensorer placeras på personens panna för att mäta syrehalter i den prefrontala cortex, och nästa ämne föreslås endast för studier när nivåerna sjunker, vilket indikerar att du är redo att få ny information. Forskarna testade sin enhet på studentpianister som lärde sig snabbare och mer exakt med BACh.
Försegla med tankens kraft
I februari i år rapporterade Jamie Henderson, en neurokirurg vid Stanford University Medical Center, och hans kollegor att tre förlamade personer har lärt sig skriva bara med sina tankar och ett hjärnimplantat. En silikonpåse fodrad med hundratals elektriska sensorer implanterades i den primära motoriska cortex, den del av hjärnan som styr rörelse. Sedan tänkte människor på att flytta olika delar av sina kroppar, och datorn översatte dessa tankar till markörrörelser på skärmen. Under dagen fick deltagarna lära sig hur man korrekt kan kontrollera markören och skriva upp till åtta ord per minut.
Ilya Khel
