Červen 2011

Pouhou silou myšlenky

Štěpán Beneš

Počítač či robota lze řídit skrytými signály lidského mozku. Mnozí z vás už jistě slyšeli o hře mindball. Dva hráči s čelenkami, jeden míček a snaha dostat ho do soupeřovy branky. Skórujete, jen pokud se dokážete uklidnit a soustředit se – jen tak uvede váš mozek míček do pohybu. Může to působit stejně magicky jako pohled na člověka, který vybaven podobnou čelenkou bez jakéhokoli pohybu ovládá počítačový kurzor na monitoru, televizi, píše text nebo hraje počítačovou hru. Není ale potřeba začít věřit na kouzla – tajemství se ukrývá v technologii, jejíž výzkum začal před takřka čtyřmi desetiletími: ovládání stroje pomocí mozkové aktivity. Dnes již pokročila natolik, že si pomalu hledá cestu na trh.

Takzvané BCI – brain-computer interface (rozhraní mezi mozkem a počítačem) – je koncept starý stejně jako kuličková počítačová myš, která kdysi způsobila revoluci v ovládání osobních počítačů. Na rozdíl od ní ale musel urazit delší cestu. Výzkum započal v 70. letech minulého století na Kalifornské univerzitě v Los Angeles a zpočátku se soustředil na neuroprotetiku, náhradu ztraceného sluchu, zraku nebo pohybu. Samotný mozek, není-li poškozen, totiž stále „vidí“ a „slyší“, i pokud toho není schopno oko či ucho. O překlenutí této bariéry se měla postarat technika. Po řadě let výzkumu začala neuroprotetika slavit první úspěchy. Kupříkladu Jens Naumann, pacient trpící slepotou, v roce 2002 znovu „spatřil“ svět díky implantátu ve vizuálním centru mozku spojeném s kamerou na brýlích. Implantát stimuluje mozek pomocí dat získaných z kamery a dokáže vytvořit základní obrazový vjem. V jiných případech umožňuje implantát postiženým pohybovat kurzorem myši a psát na obrazovku. Lidé, kteří nemohou pohnout žádnou částí těla, díky tomu získávají novou možnost komunikovat.

Už v 80. letech však letech začali vědci zkoumat, zda by to nešlo jednodušeji, „na dálku“. Ukázalo se, že pouhými myšlenkami lze ovládat počítač mnohem snadněji, bez nutnosti implantovat čip přímo do mozku. Stačí k tomu senzory přiložené k hlavě a fungující na principu elektroencefalografu (EEG). Tyto přístroje jsou levnější než implantáty, snadněji se používají a i přes lebeční kost snímají signály relativně dobře. Mají obvykle podobu různých headsetů či čelenek, které se snadno nasadí a nepůsobí nijak komicky. Jistá nevýhoda je v tom, že až příliš citlivě reagují například na hluk v okolí, a jejich ovládnutí proto vyžaduje více tréninku a koncentrace. Pokud ale uživatel dosáhne určitého stupně soustředění, systém již pracuje vcelku bez problémů. Přístroj funguje tak, že přiřazuje určitou mozkovou aktivitu snímanou EEG senzory nějaké konkrétní akci. Zjednodušeně řečeno, pokud si například pomyslíte „pohni kurzorem doprava“, senzory vysledují mozkovou aktivitu v podobě vln, které při této myšlence mozek vytváří, a přiřadí ji příslušnému počítačovému příkazu. Snímače EEG dovedou sledovat také mozkovou aktivitu související s tělesným pohybem. Klikání myší tak lze nahradit například pouhým klepáním prstu do nohy při pohodlném sezení v křesle, případně různými výrazy obličeje.

Metody založené na odečítání mozkových vln se již využívají v medicíně například pro trénink soustředění nebo na zmírňování agrese či hyperaktivity. Zkouší se také, jak ovládat invalidní elektrický vozík myšlenkami či pohyby obličeje. Výzkum přitom není pouze doménou velkých soukromých společností a vědeckých pracovišť: šikovní programátoři malých firem, či dokonce z řad počítačových nadšenců již dokázali propojit komerčně dostupné EEG čelenky (stojí od zhruba 2000 korun výše) například právě s invalidními vozíky. Názorně to ukazuje video na adrese http://www.youtube.com/watch?v=0at3NzNRySg, kde programátor „naučil“ vozík reagovat na úsměv či mrknutí oka. Signály do řídicího počítače přenáší zmíněná čelenka, která snímá mozkovou aktivitu a signály pro obličejové svaly. Fantazii se při vytváření těchto aplikací meze nekladou. Existují například malí roboti ovládaní „pouhou silou myšlenky“ nebo třeba malý model helikoptéry, který umí na skrytý pokyn lidského mozku vzlétnout. Slibnou oblastí využití se stává zábava, především hraní počítačových her.

Nešlo by princip této technologie obrátit a použít ji k ovládání mozku? Experti tvrdí, že nikoli. Komunikace lidského mozku s počítačem prostřednictvím čelenky je přísně jednosměrná. Alespoň prozatím.

(Respekt, www.respekt.cz)