Headset pemantau otak Cognixion memungkinkan komunikasi yang lancar untuk orang-orang dengan disabilitas parah – TechCrunch


Dari sekian banyak frustrasi karena mengalami gangguan motorik yang parah, kesulitan berkomunikasi pasti termasuk yang terburuk. Dunia teknologi belum menawarkan banyak bantuan kepada mereka yang terpengaruh oleh hal-hal seperti sindrom terkunci, ALS, dan stroke parah, tetapi startup Cognixion bertujuan dengan bentuk baru pemantauan otak yang, dikombinasikan dengan antarmuka modern, dapat membuat percakapan dan interaksi jauh lebih sederhana dan lebih cepat.

Headset One perusahaan melacak aktivitas otak sedemikian rupa sehingga pemakainya dapat mengarahkan kursor – tercermin pada pelindung seperti tampilan kepala – ke berbagai arah atau memilih dari berbagai menu dan opsi. Tidak diperlukan gerakan fisik, dan dengan bantuan antarmuka suara modern seperti Alexa, pengguna tidak hanya dapat berkomunikasi secara efisien tetapi juga dengan bebas mengakses semua jenis informasi dan konten yang dianggap biasa oleh kebanyakan orang.

Tapi itu bukan mesin ajaib, dan itu bukan peluru perak. Di sinilah cara memulai.

Merombak teknologi otak berusia puluhan tahun

Setiap orang dengan gangguan motorik memiliki kebutuhan dan kemampuan yang berbeda, dan terdapat berbagai teknologi bantuan yang memenuhi banyak kebutuhan ini. Tetapi banyak dari teknologi dan antarmuka ini berusia bertahun-tahun atau puluhan tahun – peralatan medis yang belum diperbarui untuk era ponsel pintar dan koneksi seluler berkecepatan tinggi.

Beberapa antarmuka yang paling kuno, sayangnya, adalah yang digunakan oleh orang-orang dengan keterbatasan yang paling serius: mereka yang gerakannya terbatas pada kepala, wajah, mata – atau bahkan satu kelopak mata, seperti Jean-Dominique Bauby, penulis terkenal “ Bel Selam dan Kupu-Kupu. ”

Salah satu alat di kotak peralatan adalah electroencephalogram, atau EEG, yang melibatkan pendeteksian aktivitas di otak melalui tambalan di kulit kepala yang merekam sinyal listrik. Tapi meski mereka berguna dalam pengobatan dan penelitian dalam banyak hal, EEG berisik dan tidak tepat – lebih untuk menemukan area otak mana yang aktif daripada, katakanlah, sub-wilayah korteks sensorik mana atau sejenisnya. Dan tentu saja Anda harus memakai topi mandi yang disambungkan dengan elektroda (seringkali berminyak dengan gel konduktif) – ini bukan hal yang ingin dilakukan siapa pun selama lebih dari satu jam, apalagi sepanjang hari setiap hari.

Namun, bahkan di antara mereka yang memiliki disabilitas fisik paling parah, kognisi sering kali tidak terganggu – seperti yang telah ditunjukkan oleh penelitian EEG. Hal itu membuat Andreas Forsland, salah satu pendiri dan CEO Cognixion, penasaran tentang kemungkinan lebih lanjut untuk teknologi yang dimuliakan ini: “Bisakah antarmuka otak-komputer yang menggunakan EEG menjadi sistem komunikasi yang layak?”

Dia pertama kali menggunakan EEG untuk tujuan bantuan dalam studi penelitian sekitar lima tahun lalu. Mereka mencari metode alternatif untuk membiarkan seseorang mengontrol kursor di layar, di antaranya akselerometer untuk mendeteksi gerakan kepala, dan mencoba mengintegrasikan pembacaan EEG sebagai sinyal lain. Tapi itu jauh dari terobosan.

Lab modern dengan tutup EEG yang disambungkan ke penerima dan laptop – ini adalah contoh bagaimana EEG biasanya digunakan.

Dia mengatasi kesulitan: “Dengan sistem hanya-baca, cara EEG digunakan saat ini tidak baik; headset lain memiliki kecepatan sampel yang lambat dan tidak cukup akurat untuk antarmuka waktu nyata. BCI terbaik ada di lab, terhubung ke elektroda basah – berantakan, ini benar-benar non-starter. Jadi bagaimana kita mereplikasi itu dengan elektroda pasif dan kering? Kami mencoba memecahkan beberapa masalah teknik yang sangat sulit di sini. “

Keterbatasan, menurut temuan Forsland dan rekan-rekannya, tidak begitu banyak pada EEG itu sendiri, melainkan pada cara pelaksanaannya. Jenis pemantauan otak ini dimaksudkan untuk diagnosis dan studi, bukan umpan balik waktu nyata. Ini seperti membawa traktor ke perlombaan drag. EEG tidak hanya sering bekerja dengan pemeriksaan yang lambat dan menyeluruh pada beberapa bagian otak yang mungkin berlangsung selama beberapa detik, tetapi sinyal yang dihasilkannya dianalisis dengan metode statistik tanggal. Jadi Cognixion memulai dengan mempertanyakan kedua praktik tersebut.

Meningkatkan kecepatan pemindaian lebih rumit daripada melakukan overclock pada sensor atau semacamnya. Aktivitas di otak harus disimpulkan dengan mengumpulkan sejumlah data. Tetapi data itu dikumpulkan secara pasif, jadi Forsland mencoba memasukkan elemen aktif ke dalamnya: stimulasi listrik ritmis yang dengan cara dipantulkan oleh wilayah otak, tetapi sedikit berubah tergantung pada keadaannya – hampir seperti ekolokasi.

Headset Cognixion One dengan terminal EEG keringnya terlihat.

Mereka mendeteksi sinyal-sinyal ini dengan enam saluran EEG khusus di area korteks visual (di atas dan di sekitar bagian belakang kepala Anda), dan menggunakan model pembelajaran mesin untuk menafsirkan data yang masuk. Menjalankan jaringan saraf konvolusional secara lokal di iPhone – sesuatu yang tidak benar-benar mungkin dilakukan beberapa tahun yang lalu – sistem tidak hanya dapat mengeluarkan sinyal dalam waktu singkat tetapi juga membuat prediksi yang akurat, membuat interaksi yang lebih cepat dan lebih lancar.

Hasilnya adalah latensi sub-detik dengan akurasi 95-100 persen pada headset nirkabel yang didukung oleh ponsel. “Kecepatan, akurasi, dan keandalan mencapai tingkat komersial – kami dapat menyamai yang terbaik di kelasnya dari paradigma EEG saat ini,” kata Forsland.

Dr. William Goldie, seorang ahli saraf klinis yang telah menggunakan dan mempelajari EEG dan teknik pemantauan otak lainnya selama beberapa dekade (dan yang secara sukarela membantu Cognixion mengembangkan dan menguji headset), menawarkan evaluasi positif terhadap teknologi tersebut.

“Benar-benar ada bukti bahwa aktivitas gelombang otak merespons pola berpikir dengan cara yang dapat diprediksi,” katanya. Jenis stimulasi dan respons telah dipelajari bertahun-tahun yang lalu. “Itu sangat menarik, tapi saat itu seperti di dunia sihir misteri. Sekarang ini muncul kembali dengan teknik khusus dan komputerisasi yang kita miliki saat ini. Bagi saya, ini adalah area yang terbuka dengan cara yang menurut saya secara klinis bisa sangat efektif. “

BCI, perkenalkan UI

Hal pertama yang dikatakan Forsland kepada saya adalah “Kami adalah perusahaan UI.” Dan bahkan langkah maju dalam antarmuka saraf seperti yang kemudian dijelaskannya tidak banyak artinya jika tidak dapat diterapkan pada masalah yang dihadapi: membantu orang dengan gangguan motorik parah untuk mengekspresikan diri dengan cepat dan mudah.

Sayangnya, tidak sulit untuk membayangkan meningkatkan “persaingan”, hal-hal seperti tabung embusan-dan-tiup dan sakelar yang memungkinkan pengguna dengan susah payah memindahkan kursor ke kanan, ke kanan sedikit lagi, ke atas, ke atas sedikit lagi, lalu klik: sebuah surat! Deteksi tatapan tentu saja merupakan peningkatan besar dalam hal ini, tetapi tidak selalu menjadi pilihan (mata tidak selalu bekerja sebaik yang diinginkan) dan solusi pelacakan mata terbaik (seperti tablet Tobii Dynavox) tidak portabel.

Mengapa antarmuka ini tidak semodern dan selancar yang lain? Tim mulai membuat UI dengan ini dan mempertimbangkan kemampuan EEG generasi berikutnya.

Gambar antarmuka Cognixion target seperti yang mungkin terlihat oleh pengguna, dengan tombol untuk ya, tidak, frasa, dan alat.

Kredit Gambar: Cognixion

Solusi mereka mengambil sedikit dari paradigma lama dan menggabungkannya dengan asisten virtual modern dan desain radial yang memprioritaskan respons cepat dan kebutuhan umum. Semuanya berjalan dalam sebuah aplikasi di iPhone, yang layarnya tercermin dalam pelindung, bertindak sebagai HUD dan tampilan yang menghadap ke luar.

Dalam jangkauan yang mudah, bukan untuk mengatakan satu pikiran tetapi setidaknya konsentrasi sesaat atau memiringkan kepala, adalah pertanyaan dan tanggapan sehari-hari – ya, tidak, terima kasih, dll. Kemudian ada slot untuk menempatkan pidato yang sudah disiapkan – nama , pesanan menu, dan sebagainya. Dan kemudian ada keyboard dengan prediksi tingkat kata dan kalimat yang memungkinkan kata-kata umum muncul tanpa mengejanya.

“Kami telah menguji sistem dengan orang yang mengandalkan sakelar, yang mungkin memerlukan waktu 30 menit untuk membuat 2 pilihan. Kami memasang headset pada orang dengan cerebral palsy, dan dia mengetik nama kami dan bermain dalam 2 menit, ”kata Forsland. “Itu konyol, semua orang menangis.”

Goldie mencatat bahwa ada sesuatu dari kurva pembelajaran. “Ketika saya memakainya, saya menemukan bahwa itu akan mengenali pola dan menindaklanjutinya, tetapi itu juga semacam pola yang diajarkan kepada saya. Anda melatih sistem, dan itu melatih Anda – ini adalah putaran umpan balik. ”

“Saya bisa menjadi orang paling keras di ruangan itu”

Satu orang yang merasa sangat berguna adalah Chris Benedict, seorang DJ, pembicara publik, dan advokat disabilitas yang memiliki Dyskinetic Cerebral Palsy. Ini membatasi gerakan dan kemampuannya untuk berbicara, tetapi tidak menghentikannya untuk memutar rekaman (digital) di berbagai keterlibatan, atau dari menjelaskan pengalamannya dengan headset Cognixion’s One melalui email. (Dan Anda dapat melihatnya mendemonstrasikannya secara langsung di video di atas.)

DJ Chris Benedict memakai Cognixion Headset di ruangan yang terang.

Kredit Gambar: Cognixion

“Meskipun itu bukan alat yang saya perlukan sepanjang waktu, itu pasti membantu dalam membantu komunikasi saya,” katanya kepada saya. “Terutama saat saya perlu merespons dengan cepat atau berada di tempat yang bising, yang sering terjadi saat Anda menjadi DJ. Jika saya memakainya dengan speaker Bluetooth, saya bisa menjadi orang yang paling keras di ruangan itu. ” (Dia selalu memiliki speaker di tangan, karena “Anda tidak pernah tahu kapan Anda mungkin membutuhkan musik.”)

Manfaat yang ditawarkan oleh headset memberikan gambaran tentang apa yang kurang dari teknologi pendukung yang ada (dan apa yang dianggap biasa oleh banyak orang).

“Saya dapat menggunakannya untuk berkomunikasi, tetapi pada saat yang sama saya dapat melakukan kontak mata dengan orang yang saya ajak bicara, karena visornya. Saya tidak perlu menatap layar antara saya dan orang lain. Ini sangat membantu saya terhubung dengan orang-orang, ”jelas Benediktus.

“Karena ini adalah headset, saya tidak perlu khawatir masuk dan keluar dari suatu tempat, tidak ada tumpukan ekstra yang ditambahkan ke kursi saya sehingga saya khawatir akan rusak di ambang pintu. Headsetnya juga seimbang, jadi tidak membuat kepala saya condong ke belakang atau ke depan atau membebani leher saya, ”lanjutnya. “Saat saya menyetelnya untuk digunakan pertama kali, perangkat tersebut saya kalibrasi, dan alat ini mengukur rentang gerak pribadi saya sehingga keyboard dan pilihannya pas di layar khusus untuk saya. Itu juga dapat dikalibrasi ulang kapan saja, yang penting karena tidak setiap hari rentang gerak saya sama. “

Alexa, yang sangat membantu orang-orang dengan berbagai kecacatan karena biayanya yang rendah dan berbagai perangkat yang kompatibel, juga merupakan bagian dari antarmuka Cognixion, sesuatu yang dihargai oleh Benediktus, karena dirinya telah mengadopsi sistem untuk rumah pintar dan keperluan lainnya. “Dengan sistem lain ini bukanlah sesuatu yang dapat Anda lakukan, atau jika itu adalah pilihan, ini sangat rumit,” katanya.

Langkah selanjutnya

Seperti yang ditunjukkan oleh Benediktus, ada orang-orang yang sangat memahami perangkat seperti Cognixion, dan berharap perangkat tersebut akan diterima sebagai bagian dari ekosistem teknologi pendukung yang selalu beragam.

Forsland mengatakan bahwa perusahaan bekerja sama dengan komunitas, mulai dari pengguna hingga penasihat klinis seperti Goldie dan spesialis lainnya, seperti terapis wicara, untuk membuat headset One sebaik mungkin. Tapi rintangannya, seperti banyak perangkat di kelas ini, adalah bagaimana meletakkannya di kepala orang – secara finansial dan logistik.

Cognixion mengajukan permohonan izin FDA untuk mendapatkan harga headset – yang, ditenagai oleh telepon, tidak setinggi jika dibandingkan dengan layar dan prosesor terintegrasi – yang ditanggung oleh asuransi. Tetapi sementara itu, perusahaan bekerja dengan laboratorium klinis dan perusahaan yang melakukan penelitian neurologis dan psikologis. Dengan kata lain, tempat di mana Anda mungkin menemukan pengaturan EEG biasa dan tidak praktis.

Perusahaan telah mengumpulkan dana dan mencari lebih banyak (pengembangan perangkat keras dan pencarian medis tidak murah), dan juga telah mengumpulkan sejumlah dana.

Headset One mungkin masih beberapa tahun lagi untuk penggunaan yang lebih luas (FDA tidak pernah terburu-buru), tetapi hal itu memberikan waktu bagi perusahaan untuk menyempurnakan perangkat dan menyertakan kemajuan baru. Tidak seperti banyak perangkat bantu lainnya, misalnya sakelar atau joystick, perangkat ini sebagian besar terbatas pada perangkat lunak, yang berarti algoritme yang lebih baik dan kerja UI akan meningkatkannya secara signifikan. Sementara banyak yang menunggu perusahaan seperti Neuralink membuat antarmuka otak-komputer untuk era modern, Cognixion telah melakukannya untuk sekelompok orang yang memiliki lebih banyak keuntungan darinya.

Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang headset Cognixion One dan mendaftar untuk menerima yang terbaru di situsnya di sini.



Sumber

Related Articles

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Stay Connected

21,933FansLike
0FollowersFollow
0SubscribersSubscribe
- Advertisement -

Latest Articles