Fmri brain scanner leser tanker letter by letter


Fmri brain scanner leser tanker letter by letter

Forskere har funnet en måte å bruke fMRI hjerneskanninger til å lese tankebrev med brev i sanntid. De foreslår at deres "brain-scanning speller" har potensial for å hjelpe lammet folk som ikke kan bevege seg eller snakke, for eksempel de med såkalt "låst syndrom", for å få en samtale .

Bettina Sorger fra Maastricht University i Nederland og kollegaer rapporterer sitt arbeid i 28. juni online utgave av Nåværende biologi .

Menneskelig kommunikasjon er avhengig av å kunne bevege seg og bruke et mangfold av muskler, for eksempel i å danne lyder og ord og gjøre bevegelser og ansiktsuttrykk. For å gjøre dette må det nevromuskulære systemet være sunt og ubeskadiget. Men alvorlig funksjonshemmede pasienter, som de med innesluttet syndrom, som er fullt bevisst og bevisst, kan ikke ha en frem og tilbake samtale fordi deres nevromuskulære system ikke er intakt.

Utfordringen for forskere som prøver å finne måter å gjøre det mulig for slike pasienter å kommunisere, er å tappe inn i de deler av hjernen som utfører de mentale oppgaver for kommunikasjon, men nektes midler til å uttrykke dem fysisk, ved hjelp av motorsystemet eller frivillige muskler.

FMRI sporer hjernens aktivitet ved å måle endringer i blodstrømmen (hemodynamikk) og oksygen i hjernen. Når et hjerneområde er mer aktivt, bruker det mer oksygen, og for å møte denne økningen i etterspørselen øker blodstrømmen til området. Dermed Ved hjelp av fMRI kan forskere produsere aktiveringskart som viser hvilke deler av hjernen som er involvert i bestemte hjerneprosesser .

Neuroscientists som Adrian Owen og hans team har allerede brukt fMRI til å vurdere bevisstheten hos folk som trodde å være i en ubevisst vegetativ tilstand og dermed ute av tanke, og gjorde det mulig for dem å svare ja eller nei til spørsmål.

Denne siste studien av Sorger og kollegaer tar dette arbeidet et skritt videre, som Sorger forklarte til pressen:

"Adrian Owens og kollegas arbeid ledet meg til å lure på om det kan bli mulig å bruke fMRI, mentale oppgaver og hensiktsmessige eksperimentelle mønstre for å fritt kode inn tanker, bokstav for brev og dermed muliggjøre frem og tilbake kommunikasjon i Fraværet av motorisk oppførsel."

I deres papir beskriver Sorger og kollegaer hvordan de testet sin brevkodningsteknikk. Deltakerne ble bedt om å velge bokstaver på skjermen og for hvert brev, utføre en bestemt mental oppgave i en bestemt tidsperiode. Hver oppgave produserte et annet fMRI hjernemønster som deretter ble kodet til det tilsvarende brevet.

Ved slutten av denne "treningsperioden" produserte deltakerne 27 forskjellige hjernemønstre, en for hver bokstav i alfabetet og et mellomrom.

Sorger og kolleger skriver:

"Ved å utnytte spatiotemporale egenskaper ved hemodynamiske responser, fremkalt ved å utføre forskjellige tidsbestemte mentale bildeoppgaver, gjør vår romanbrevkodningsteknikk det mulig å oversette ethvert fritt valgt svar (brev til bokstav) til pålitelige og differensierbare single-trial fMRI-signaler."

Ved hjelp av hjerneskanningsspilleren holdt forskerne også mini-samtaler med deltakerne , Bestående av to åpne spørsmål og svar. Alle de testet, produserte vellykket svar innen en enkelt times økt.

"Fordi den foreslåtte stavningsenheten krever liten innsats og opprettholdelse, er den umiddelbart operativ og har høy potensial for kliniske anvendelser, både når det gjelder diagnostikk og etablering av korttidskommunikasjon med ikke-responsive og alvorlig nedsatte pasienter" skriver de i konklusjonene.

Sorger sa at de nå vil overføre den fMRI-baserte teknikken til en mer bærbar og rimelig teknologi, som for eksempel funksjonell nærinfrarødspektroskopi (fNIRS), som også måler blodstrømmen.

How does fMRI brain scanning work? Alan Alda and Dr. Nancy Kanwisher, MIT (Video Medisinsk Og Faglig 2020).

§ Problemer På Medisin: Medisinsk praksis