Honda Research Institute Japan Co., Ltd. (HRI-JP) – dcérska spoločnosť spoločnosti Honda R&D Co., Ltd., Medzinárodný výskumný inštitút pokročilých telekomunikácií (Advanced Telecommunications Research Institute International – ATR) a spoločnosť Shimadzu Corporation, v spolupráci vyvinuli prvú technológiou rozhrania mozog-stroj (BMI) na svete*1, ktorá s využitím elektroencefalografie (EEG), blízkej infračervenej spektroskopie (NIRS) a novovyvinutej technológie odberu informácií, umožňuje ovládať robota samotnou ľudskou myšlienkou. Nepotrebuje žiadny fyzický úkon, ako napríklad stláčanie tlačidiel. Ďalší vývoj tejto technológie bude zahŕňať jej spojenie s inteligentnými a robotickými technológiami na uplatnenie pri produktoch s rozhraním priateľským pre ľudí.

Počas procesu ľudskej myšlienky sa v mozgu vytvára slabý elektrický prúd a mení sa prietok krvi. Najdôležitejším faktorom vo vývoji technológie BMI je presnosť merania a analýza týchto zmien. Novovyvinutá technológia BMI využíva EEG, ktorá meria zmeny v elektrickom potenciáli na koži na hlave, ďalej NIRS, ktorá meria zmeny v cerebrálnom krvnom toku, a nakoniec novovyvinutú technológiu odberu informácií, ktorá umožňuje štatistické spracovanie komplexných informácií z týchto dvoch typov senzorov. Vďaka skombinovaniu týchto technológií je možné rozpoznávať mozgové aktivity s vysokou presnosťou bez akéhokoľvek fyzického pohybu a len na základe samotnej ľudskej myšlienky.

Technológia BMI, predstavená spoločnosťami HRI-JP a ATR v roku 2006, používala na meranie mozgových aktivít funkčné zobrazovanie magnetickou rezonanciou (fMRI). Veľké rozmery a silné magnetické pole generované skenerom fMRI obmedzovali miesta a podmienky, v ktorých ho bolo možné použiť. Nové meracie zariadenie používa senzory EEG a NIRS, vďaka čomu je ho možné prenášať a používať na rôznych miestach.

Testovacie postupy pre experimenty s novým rozhraním BMI

Najprv sa na hlavu používateľa umiestnia senzory EEG a NIRS. Potom je používateľovi poskytnutá jedna zo štyroch vopred určených možností častí tela*2. Používateľ si predstaví pohybovanie touto časťou tela bez vykonania akéhokoľvek fyzického pohybu.

Súčasne sa zmerajú zmeny v mozgových vlnách a cerebrálnom krvnom toku, ktoré sú spustené mozgovou aktivitou. Získané údaje sa analyzujú v reálnom čase, a tým sa rozozná, čo si používateľ predstavil. Po prijatí výsledku urobí humanoidný robot ASIMO od spoločnosti HONDA zodpovedajúce pohyby, čiže napríklad zdvihne ruku alebo nohu. V testoch sa dosiahol najvyšší stupeň presnosti na svete*3 s hodnotou viac ako 90 %.

*1, 3 Podľa interného výskumu spoločností Honda a ATR.
*2 Pri tomto konkrétnom výskumnom experimente predstavovali štyri možnosti ľavú ruku, pravú ruku, jazyk a nohy. Používateľ si vytvorí myšlienkový obraz pohybovania vybratou časťou tela.

Spoločnosti Honda a ATR od roku 2005 uskutočňujú výskum a vývoj technológie BMI a skúmajú potenciál nového rozhrania, ktoré prepája ľudí so strojmi. Spoločnosť Honda hľadá možnosti uplatnenia tejto technológie pri produktoch s rozhraním priateľským pre ľudí prostredníctvom spojenia s inými technológiami, ako sú napríklad technológie umelej inteligencie a robotiky. V máji 2006 spoločnosti Honda a ATR úspešne vyvinuli technológiu BMI využívajúcu skener fMRI a podarilo sa im po prvý raz na svete úspešne ovládať ruku robota dekódovaním mozgových aktivít bez implantátov zväzkov elektród alebo špeciálneho výcviku používateľa.

Informácie o technológii BMI

Konvenčné rozhrania pre stroje používajú zariadenia ako spínače, ktoré musí používateľ ovládať rukami alebo nohami. Technológia BMI však využíva údaje o mozgovej aktivite merané rôznymi zariadeniami a umožňuje bezkontaktné ovládanie strojov (napríklad robotov). Invazívne rozhranie BMI, ktoré podrobne skúmajú americkí a európski vedci, vyžaduje chirurgickú implantáciu zväzkov elektród, pričom neinvazívne rozhranie BMI využíva senzory, ktoré sa dotýkajú kože na hlave používateľa.