Cách hoạt động của hệ thống

Công nghệ này chia bàn tay thành ba phần: ngón cái, cặp ngón trỏ - giữa và cặp ngón áp út - út. Mỗi phần có thể di chuyển theo chiều dọc và ngang. Khi người tham gia suy nghĩ về việc di chuyển các nhóm ngón tay này, máy bay ảo phản hồi ngay lập tức, giúp anh điều hướng qua các chướng ngại vật trong không gian ảo.

Tiến sĩ Matthew Willsey, trợ lý giáo sư tại Đại học Michigan và tác giả chính của nghiên cứu đăng trên Nature Medicine, cho biết: "Mức độ điều khiển này vượt xa bất kỳ hệ thống nào trước đây dựa trên chuyển động ngón tay." Trong khi các phương pháp không xâm lấn như điện não đồ (EEG) có thể hỗ trợ điều khiển trò chơi, tín hiệu EEG thường kém chính xác vì chúng thu nhận tín hiệu từ nhiều vùng não cùng lúc. Nghiên cứu này cho thấy việc đặt điện cực trực tiếp vào vỏ não vận động giúp cải thiện khả năng điều khiển bay gấp sáu lần so với EEG.

Phương pháp cấy ghép não-máy tính

Quá trình cấy ghép bao gồm: Đặt điện cực vào vỏ não vận động thông qua phẫu thuật. Kết nối điện cực với máy tính thông qua một trụ nhỏ gắn vào hộp sọ. Sử dụng mạng nơ-ron nhân tạo để giải mã ý định của người tham gia và chuyển đổi tín hiệu não thành lệnh điều khiển. Tiến sĩ Willsey giải thích: "Hệ thống đọc tín hiệu từ vỏ não khi người tham gia cố gắng di chuyển ngón tay. Sau đó, AI diễn giải ý định này để điều khiển ngón tay ảo trong mô phỏng, từ đó kiểm soát máy bay quadcopter."

Tiềm năng ứng dụng rộng mở

Nghiên cứu này là một phần của thử nghiệm lâm sàng BrainGate2, tập trung vào việc sử dụng tín hiệu thần kinh kết hợp với học máy để tạo ra các phương pháp điều khiển thiết bị bên ngoài cho người bị tổn thương thần kinh. Người tham gia đã hợp tác với nhóm nghiên cứu từ năm 2016, nhiều năm sau khi chấn thương tủy sống khiến anh mất khả năng sử dụng tay và chân. Donald Avansino, nhà khoa học máy tính tại Stanford và đồng tác giả nghiên cứu, cho biết: "Người tham gia có niềm đam mê với bay lượn, vì vậy thử nghiệm này không chỉ giúp kiểm tra hệ thống mà còn mang lại trải nghiệm ý nghĩa cho anh ấy." Tiến sĩ Nishal Shah từ Đại học Rice nhấn mạnh: "Điều khiển ngón tay chỉ là bước khởi đầu. Mục tiêu cuối cùng là khôi phục chuyển động toàn bộ cơ thể."

Không chỉ là trò chơi, mà còn là kết nối con người

Giáo sư Jaimie Henderson của Đại học Stanford cho rằng ý nghĩa của công nghệ này vượt xa lĩnh vực giải trí: "Mọi người thường tập trung vào việc khôi phục các chức năng thiết yếu như ăn uống, mặc quần áo, đi lại – những điều rất quan trọng. Nhưng cũng có những khía cạnh khác không kém phần quan trọng như giải trí và kết nối xã hội." Ông tin rằng, nếu một người có thể điều khiển phương tiện ảo chỉ bằng suy nghĩ, họ sẽ có thể làm được nhiều hơn thế trong tương lai: "Điều khiển nhiều ngón tay ảo bằng tín hiệu não có thể mở ra vô số khả năng – từ thiết kế CAD đến sáng tác nhạc."

Nghiên cứu này đánh dấu một bước tiến quan trọng trong việc giúp người khuyết tật có thể tương tác với thế giới theo cách hoàn toàn mới, mang lại hy vọng về một tương lai mà họ có thể làm việc, giải trí và giao tiếp dễ dàng hơn.