Phát minh mới đem lại hy vọng cho người tàn tật
Đã gửi: 16 Tháng 7 2010, 14:35
Các nhà khoa học một lần nữa thành công trong việc kết nối não khỉ với cánh tay máy. Thành tựu khiến nhiều người nghĩ tới viễn cảnh ứng dụng kỹ thuật này đối với người tàn tật, giúp họ kiểm soát cuộc sống của mình.
Từ nhiều thập kỷ, các nhà khoa học đã tìm cách chế tạo các chi nhân tạo có thể điều khiển bằng ý nghĩ, chứ không phải bằng các bó cơ. Những đột phá trong lĩnh vực này có thể giúp cho những người bị chấn thương cột sống, một tình trạng khiến cho não không thể liên lạc với các chi, hoạt động như người bình thường.
Một thành tựu mà họ đạt được là tìm ra cách thức giúp cho khỉ điều khiển cánh tay robot và con trỏ trên màn hình máy tính.
Trong công trình của mình, các nhà khoa học tại Học viện Kỹ thuật Massachusetts (Mỹ) đã cấy các điện cực vào não khỉ, sau đó kết nối chúng với các thiết bị cảm biến siêu nhỏ cũng được cấy vào vỏ não, nơi điều khiển các cử động của cơ thể. Các thiết bị cảm biến này được kết nối với cánh tay máy. Khi muốn khỉ điều khiển cánh tay máy, các chuyên gia kích thích điện cực trên não chúng. Các thiết bị cảm biến sẽ ghi lại các hoạt động trên vỏ não và truyền tín hiệu tới cánh tay máy thông qua một máy tính. Các tín hiệu này đã được mã hóa tương ứng với kiểu hoạt động của tế bào thần kinh. Do đó, khi được truyền tới một phần mềm giải mã có trong máy tính, chúng có thể điều khiển cánh tay máy thực hiện những hành động cụ thể, tất nhiên là với số lượng thao tác hạn chế.
Trong thử nghiệm, những cánh tay của khỉ bị khống chế sao cho các con vật phải sử dụng cánh tay máy để chộp chuối, dưa chuột và các loại thức ăn khác.
"Lũ khỉ tỏ ra không quan tâm đến sự việc bất thường này. Chúng không chịu nhặt thức ăn trừ khi thật sự thấy thích và thoải mái khi làm việc đó", một chuyên gia thuộc nhóm nghiên cứu cho biết..
Mặc dầu vậy, kết quả cho thấy khi sử dụng não của mình để điều khiển các cánh tay robot, các chú khỉ tại Đại học Pittsburgh (Mỹ) có thể đưa thức ăn lên miệng một cách dễ dàng.
Việc thử nghiệm trên con người đang được tiến hành, song các chuyên gia rất lạc quan. "Những gì áp dụng được đối với khỉ cũng có áp dụng được đối với con người, thậm chí còn hiệu quả hơn vì con người hiểu được mục đích cuối cùng. Khi chúng tôi dạy cho khỉ cách điều khiển cánh tay robot, chúng không hề có khái niệm về những gì đang diễn ra và sẽ phải xảy ra", trưởng nhóm nghiên cứu Andrew Schwartz, giáo sư sinh thần kinh học, tuyên bố.
Khó khăn lớn nhất là tìm ra các tế bào thần kinh điều khiển các hành động cụ thể, Mandayam A. Srinivasan, giám đốc phòng thí nghiệm The Touch thuộc Học viện Kỹ thuật Massachusetts, cho biết.
"Khi chúng ta tự đưa thức ăn lên miệng, hàng triệu tế bào thần kinh tham gia điều khiển thao tác đó. Khi đưa các điện cực vào vỏ não, chúng ta không thể biết được chúng ta đang liên lạc với những tế bào thần kinh nào cũng như không xác định được những tế bào đang tham gia vào việc điều khiển các thao tác", ông nói.
Để khắc phục khó khăn này, Schwartz và cộng sự đã phát triển một công thức toán học nhằm dự đoán hoạt động của tế bào thần kinh. Nhờ công thức này, một máy tính có thể phân tích hoạt động của vỏ não, và truyền tín hiệu báo cho cánh tay robot biết phải làm gì.
Một rắc rối nữa phát sinh từ những thiết bị cảm biến nhỏ xíu trong não có nhiệm vụ cảm nhận hoạt động của tế bào thần kinh. Theo thời gian, hệ miễn dịch của cơ thể sẽ tìm cách loại trừ chúng, và chúng có thể trở nên vô dụng. Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu tin rằng giải pháp cho vấn đề này sẽ sớm được tìm ra.
"Mục đích của chúng tôi không chỉ là làm cho cánh tay máy cử động, mà còn phải làm cho nó cử động thật tự nhiên. Phải làm sao để người khác không thể biết được cánh tay của một người tàn tật là tay máy nhân tạo khi người đó mặc áo dài tay", Schwartz tuyên bố.
Việt Linh (theo Healthday)