Người đầu tiên được cấy ghép chip não ra sao sau 100 ngày?

Trong xã hội kỹ thuật số ngày nay, phần lớn công việc, hoạt động giải trí và đời sống xã hội của chúng ta phụ thuộc vào việc sử dụng máy tính và thiết bị thông minh.

Tuy nhiên, những người bị liệt tứ chi thường gặp khó khăn trong việc hòa nhập vào thế giới kỹ thuật số, dẫn đến giảm khả năng tự lập và bị cô lập.

Nghiên cứu PRIME (Precise Robotically Implanted Brain-Computer Interface) - một thử nghiệm thiết bị y tế cho giao diện não-máy tính không dây (BCI) do công ty Neuralink của Elon Musk tài trợ - đã ghi nhận hoạt động ban đầu của BCI khi người được cấy ghép chip điều khiển các thiết bị bên ngoài bằng suy nghĩ của họ.

Noland Arbaugh, người đầu tiên tham gia Nghiên cứu PRIME đã được cấy thiết bị của Neuralink, gọi là Link vào tháng Giêng năm nay. Theo thông báo của Noland, ca phẫu thuật rất đơn giản và anh ta đã được xuất viện vào ngày hôm sau mà không bị suy giảm nhận thức.

Noland sinh năm 1995, là một sinh viên và vận động viên tại Đại học Texas A&M. Năm 2016, khi đang làm cố vấn trại hè, Arbaugh gặp tai nạn bơi lội và bị chấn thương tủy sống nghiêm trọng dẫn đến liệt tứ chi, liệt từ vai trở xuống

Từ khi cấy ghép Link, các nhà nghiên cứu vẫn tiếp tục giám sát hiệu suất của thiết bị từ xa. Họ muốn đánh giá lợi ích mà nó mang lại thông qua ghi nhận thời gian sử dụng độc lập cũng như ảnh hưởng của nó đến chất lượng cuộc sống.

Trước khi có Link, Noland thường dùng một bút cảm ứng dạng thanh ngậm (một thiết bị hỗ trợ người khuyết tật điều khiển máy tính bằng miệng) do người chăm sóc của anh đặt vào miệng. Chiếc gậy miệng này chỉ có thể sử dụng ở tư thế ngồi thẳng để điều khiển máy tính bảng. Sử dụng chúng trong thời gian dài có thể gây khó chịu, mỏi cơ và bị loét do tì đè.

Noland chia sẻ: “Điều thoải mái nhất là tôi có thể nằm trên giường và sử dụng [Link]. Bất kỳ công nghệ hỗ trợ nào khác đều cần có người giúp đỡ hoặc bắt buộc tôi phải ngồi dậy. Ngồi nhiều gây căng thẳng cho tinh thần và cơ thể, khiến tôi bị loét hoặc co cứng cơ. [Link] cho phép tôi tự do sinh hoạt theo cách riêng của mình, không cần ai phải điều chỉnh tư thế cho tôi, v.v. trong suốt cả ngày.”

Trong những tuần đầu sau phẫu thuật, Noland đã sử dụng Link để điều khiển máy tính xách tay của mình. Anh chơi game trực tuyến với bạn bè (Cờ vua, Civilization VI), lướt web, phát livestream và sử dụng các ứng dụng khác trên MacBook, tất cả đều bằng cách điều khiển con trỏ bằng tâm trí. Anh thậm chí còn dùng Link để chơi Mario Kart trên máy Nintendo Switch - điều mà anh đã không thể làm kể từ khi bị chấn thương tủy sống cách đây 8 năm.

"Link giúp tôi kết nối lại với thế giới, bạn bè và gia đình. Nó cho tôi khả năng tự làm mọi thứ mà không cần sự hỗ trợ liên tục của gia đình," Noland cho biết.

Vào các ngày trong tuần, Noland tham gia vào các buổi nghiên cứu kéo dài tối đa 8 giờ mỗi ngày. Vào cuối tuần, thời gian sử dụng cho mục đích cá nhân và giải trí của anh có thể vượt quá 10 giờ mỗi ngày. Gần đây, anh đã sử dụng thiết bị 69 giờ một tuần, bao gồm 35 giờ cho các phiên nghiên cứu và 34 giờ cho việc sử dụng riêng.

Noland nói: "Tháng trước, tôi nghĩ rằng gậy miệng tốt hơn nhiều so với BCI. Tuy nhiên, khi so sánh, tôi nhận thấy BCI cũng tốt ngang hoặc thậm chí còn tốt hơn và nó vẫn đang được cải tiến. Tôi có thể chơi trò chơi hơn hẳn trước kia. Với tư cách là một người liệt tứ chi, tôi đánh bại bạn bè trong những trò chơi mà đáng lẽ ra tôi không thể thắng họ."

Việc tham gia của Noland vào các buổi nghiên cứu cho phép nhóm nghiên cứu đánh giá hiệu suất của Link. Họ dùng thước đo tiêu chuẩn về tốc độ và độ chính xác khi điều khiển con trỏ là bit trên giây (BPS) trên một ô lưới. Giá trị BPS cao hơn cho thấy khả năng điều khiển con trỏ tốt hơn.

Trong buổi nghiên cứu đầu tiên, Noland đã lập kỷ lục thế giới mới về điều khiển con trỏ BCI ở con người với 4,6 BPS. Sau đó, anh đạt được gần 8,0 BPS và hiện đang cố gắng vượt qua điểm số của các kỹ sư Neuralink khi họ sử dụng chuột (khoảng 10 BPS).

Link có thể phân biệt cú nhấp chuột trái hoặc phải. Nó cho phép điều khiển con trỏ đủ chính xác để chọn các mục tiêu có kích thước tương tự như các biểu tượng và nút nhỏ nhất trên màn hình máy tính xách tay.

Khả năng chọn các mục tiêu nhỏ bằng nhiều cách nhấp chuột cho phép Noland dùng các ứng dụng và chơi game trên máy tính xách tay, điều mà trước đây anh không thể làm được với gậy miệng.

Trong những tuần sau phẫu thuật, một số sợi dây điện đã được rút ra khỏi não, dẫn đến việc giảm số lượng điện cực hoạt động. Điều này khiến tốc độ BPS giảm xuống. Để đáp ứng sự thay đổi này, các nhà nghiên cứu đã cải tiến thuật toán ghi tín hiệu để chúng trở nên nhạy hơn với các hoạt động thần kinh, nâng cao các kỹ thuật chuyển đổi tín hiệu thành chuyển động con trỏ và tối ưu hóa giao diện người dùng. Những tinh chỉnh này mang lại sự cải thiện về tốc độ nhấp chuột của Noland.

Hiện nay, Neuralink tập trung vào việc nâng cao hiệu suất điều khiển con trỏ lên ngang tầm với những người khỏe mạnh và mở rộng chức năng để bao gồm cả khả năng nhập văn bản.

Trong tương lai, họ dự định mở rộng chức năng của Link ra thế giới thực, cho phép điều khiển cánh tay robot, xe lăn và các công nghệ khác nhằm giúp tăng cường tính tự chủ cho những người sống với liệt tứ chi.