Giờ đây, nhờ vào sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ Giao diện giữa máy tính và não - Brain computer interface (BCI), người bị liệt có thể vận hành trực tiếp một thiết bị máy tính bảng chỉ bằng cách nghĩ về việc thực hiện chuyển động của con trỏ và nhấp chuột. Đây không chỉ là điều kỳ diệu với người khuyết tật, những bệnh nhân mắc chứng liệt nửa người, xơ cứng teo cơ... mà BCI có thể sẽ là công nghệ quan trọng nhất xuyên suốt nhiều thập kỷ tới.
BCI hoạt động như thế nào?
Trí não của con người chứa đầy neuron thần kinh. Các tế bào thần kinh nối với nhau những sợi thần kinh theo hình cây. Bất kỳ lúc nào chúng ta nghĩ, di chuyển, sờ mó hoặc nhớ một cái gì đó thì neuron của chúng ta đang làm việc. Công việc đó đưa ra những tín hiệu điện rất nhỏ và chuyển từ neuron này tới neuron kia với tốc độ 450km/giờ. Những tín hiệu này được tạo ra bằng sự chênh lệch của những ion điện thế tích điện trên màng của mỗi neuron. Mặc dù những đường mang tín hiệu được cách ly với nhau bằng cái gọi là myelin nhưng một số tín hiệu điện vẫn thoát ra được bên ngoài. Các nhà khoa học có thể phát hiện được những tín hiệu đó và hiểu rằng chúng có nghĩa là gì và dùng chúng để điều khiển thiết bị theo phương thức như vậy.
Nhờ sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, người bị liệt có thể vận hành trực tiếp máy tính bảng chỉ bằng cách sử dụng trí não điều khiển con trỏ.
Một trong những mối quan tâm hàng đầu của việc nghiên cứu BCI là sự phát triển của những thiết bị mà có thể điều khiển bằng ý nghĩ. Đối với những người bị liệt cả tay lẫn chân thì việc sử dụng trí não điều khiển con trỏ của máy tính cũng sẽ làm cho chất lượng cuộc sống của họ được tăng lên. Những người tham gia được cấy điện cực bên trong não bộ. Thiết bị này dịch những tín hiệu của não bộ cho những cử động của một người không thể di chuyển được tay của mình. Với nhiệm vụ như vậy thì đối tượng phải luyện tập để dùng thiết bị. Bằng một thiết bị được cấy ghép bên trong não bộ, đối tượng phải tự hình dung tới tay của mình. Sau nhiều lần theo dõi quá trình luyện tập, phần mềm có thể học những tín hiệu để kết hợp với ý nghĩ của tay bị liệt. Phần mềm nối tới tay máy được lập trình để nhận những tín hiệu của tay bị liệt và dịch ra những điều mà cánh tay máy phải làm. Khi đối tượng nghĩ về tay bị liệt, những tín hiệu sẽ được gửi tới để điều khiển cánh tay máy. Phương pháp tương tự được dùng để điều khiển con trỏ trong máy tính, đối tượng sử dụng sẽ nghĩ về việc di chuyển của con trỏ như: lên, xuống, trái, phải... Bằng phương pháp như vậy mà người dùng có thể điều khiển con trỏ vẽ hình tròn, truy cập chương trình trong máy tính và gõ bàn phím bằng ý nghĩ...
Liệu có phải là phép màu?
Trong nghiên cứu này, các tín hiệu thần kinh từ BCI được chuyển đến giao diện bluetooth được định cấu hình để hoạt động như một con chuột không dây. Chuột ảo sau đó đã được ghép nối với một máy tính bảng Google Nexus 9. Những người tham gia sau đó được yêu cầu thực hiện một nhóm nhiệm vụ được thiết kế để xem họ có thể điều hướng tốt như thế nào trong nhiều ứng dụng thường được sử dụng và chuyển từ ứng dụng này sang ứng dụng khác. Những người tham gia duyệt qua các lựa chọn âm nhạc trên một dịch vụ phát trực tuyến, tìm kiếm video trên Youtube hay qua một trang tổng hợp tin tức, soạn email và chat (trò chuyện).
Người tham gia có thể thực hiện tối đa 22 lựa chọn điểm và nhấp mỗi phút trong khi sử dụng nhiều ứng dụng. Trong các ứng dụng văn bản, những người tham gia có thể nhập tối đa 30 ký tự hiệu quả mỗi phút bằng giao diện email và văn bản tiêu chuẩn. Đối với người thử nghiệm cho thấy, các giao diện trực quan này thú vị và dễ sử dụng. Còn các nhà nghiên cứu thì hài lòng khi thấy những người này sử dụng giao diện máy tính bảng để khám phá sở thích của họ khá nhanh.
GS. Paul Nuyujukian - một nhà nghiên cứu Sinh học tại Stanford cho biết: Thật tuyệt khi thấy những người tham gia của chúng tôi thực hiện các nhiệm vụ mà chúng tôi yêu cầu họ thực hiện, nhưng phần thú vị nhất của nghiên cứu là khi họ có thể làm được những gì họ muốn làm - sử dụng các ứng dụng mà họ thích để mua sắm, xem video hoặc chỉ trò chuyện với bạn bè. Một trong những người tham gia đã nói với chúng tôi khi bắt đầu thử nghiệm rằng một trong những điều cô ấy thực sự muốn làm là chơi nhạc một lần nữa. Vì vậy, được xem cô ấy chơi trên một bàn phím kỹ thuật số thật tuyệt vời.
Các công nghệ hỗ trợ hiện có ngày nay, mặc dù chúng rất quan trọng và hữu dụng, nhưng tất cả đều bị giới hạn về tốc độ sử dụng hoặc tính linh hoạt của giao diện. Đó là do các tín hiệu đầu vào bị hạn chế nhưng với sự phong phú của đầu vào từ BCI, chúng tôi có thể mua 2 máy tính bảng trên Amazon, bật bluetooth và những người tham gia có thể sử dụng chúng với hệ thống BCI ngay lập tức.
Nghiên cứu này cũng có khả năng mở ra những đường dây liên lạc mới quan trọng giữa những bệnh nhân bị thiếu hụt thần kinh nghiêm trọng và các nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe của họ. Điều này có tiềm năng to lớn để khôi phục giao tiếp nhanh chóng cho những người không thể nói được. Cách tiếp cận này sẽ cho phép người bị liệt giao tiếp dễ dàng hơn với gia đình và bạn bè. Nó cũng sẽ giúp nhân viên y tế đưa ra quyết định tốt hơn về các vấn đề sức khỏe hiện có của họ. Công nghệ này sẽ cải thiện đáng kể chất lượng cuộc sống của rất nhiều người.