Blockdit Logo (Mobile)
วิทย์-ชีวะ-ชีวิต
•
12 เม.ย. 2022 เวลา 02:22 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
ศัพท์ S&T ทันโลก ตอน 33
BCI (ฺBrain-Computer Interface)
Image by Gerd Altmann from Pixabay
งานวิจัยยุคใหม่เกี่ยวกับสมองนี่สนุกมากนะครับ มีเครื่องไม้เครื่องมือมากมายให้ใช้ หรือถึงไม่มีนักวิจัยก็สร้างขึ้นมาตอบสนองความต้องการตัวเองได้อย่างเหลือเชื่อ
งานวิจัยแนวหนึ่งที่น่าตื่นเต้นมาก็คือ “โทรจิต” หรือการสื่อสารพูดคุยกันระหว่างคนกับคน แม้ยังต้องมีเครื่องคอมพิวเตอร์มาเกี่ยวด้วยบ้าง แต่เป็นแบบสมองคุยกันตรงๆ ไม่ต้องออกเสียง เขียน หรือทำท่าทางใดๆ เลย
ฟังดูอาจจะรู้สึกว่า เฮ้ย โม้เปล่านะ แต่ทำได้จริงๆ นะครับ
จะเล่าสู่กันฟังสัก 2–3 การทดลองนะครับ
การทดลองแรกนี่เป็นผลงานร่วมของทีมจากสตาร์แล็บบาร์เซโลนาในสเปน และทีมจากแอ็กซิลัมโรโบติกส์จากฝรั่งเศส (PLoS ONE, 2014; 9(8))
โดยต้นทางเค้าให้ผู้เข้าร่วมทดลองพยายามส่งคำทักทายว่า hola กับ ciao ไปยังผู้รับ คนส่งนี่จะมีอุปกรณ์ที่อ่านคลื่นสมองได้เรียกว่า อีอีจี (EEG, electroencephalogram) ติดอยู่ โดยเชื่อมกับระบบซอฟต์แวร์ที่เรียกย่อว่า BCI (brain-computer interface)
เจ้าระบบ BCI นี่จะรับเอา “สัญญาณคลื่นสมอง” จาก EEG ที่แปะอยู่กับศีรษะของผู้ทดลอง แล้วแปลงให้อยู่ในรูปอยู่ในรูปรหัสฐานสอง ก่อนจะส่งผ่านอินเทอร์เน็ตไปหาผู้รับ โดยจะเป็นการส่งทางไกลจากอินเดียยิงยาวไปฝรั่งเศสโน่นเลย
ทางฟากฝรั่งเศสนั้น จะมีคนทำหน้าที่รับสัญญาณอยู่ 3 คน อายุอยู่ในช่วง 28–50 ปี โดยสัญญาณจะถูกแปลงให้เหมาะสมด้วยอุปกรณ์พิเศษที่ติดอยู่กับศีรษะที่เรียกว่า ทีเอ็มเอส (TMS, transcranial magnetic stimulation) ซึ่งทำงานโดยใช้สนามแม่เหล็กในการกระตุ้นเซลล์ประสาทได้
อุปกรณ์ TMS ที่ว่านี้สามารถแปลง “ข้อความ” รหัสฐานสองที่ได้รับมา ให้เป็นสัญญาณแสงแฟลชที่เห็นได้ด้วยหางตา หรือแม้แต่กระตุ้นสมองโดยตรง แบบไม่ต้องส่องไฟจริงก็ได้ ที่เรียกว่า ปรากฏการณ์ฟอสฟีน (phosphene)
โดยที่ไฟจะกระพริบเป็นลำดับตัวเลข เพื่อให้คนรับสัญญาณสามารถถอดรหัสได้
แต่ผู้ทดลองจะไม่ได้เกิดความรู้สึกใดๆ ทั้งสิ้น
เมื่อทดลองซ้ำอีกก็พบว่า มีความผิดพลาดในการแปลผลราว 15% โดยราว 2 ใน 3 เป็นความผิดพลาดของฝั่งที่ส่งหรือรับสัญญาณฝ่ายใดฝ่ายหนึ่ง
คณะนักวิจัยสรุปว่านี่เป็นครั้งแรกที่สามารถส่งถ่ายข้อความโดยตรงระหว่างคนสองคน โดยไม่ต้องเขียนหรือพูดใดๆ เป็นกระบวนการที่ไม่ก่อความเจ็บปวดหรือผลเสียอื่นๆ เลย และส่งแบบระยะทางไกลมากๆ ได้อีกด้วย
แต่แน่นอนว่าทำได้แค่นี้ ยังไม่สาแก่ใจนักวิจัยอย่างแน่นอน มันต้องทำได้ดีกว่านี้สิ !
Image by Gerd Altmann from Pixabay
การทดลองต่อมายิ่งมีความเป็น “โทรจิต” มากยิ่งขึ้นไปอีก งานวิจัยนี้ (PLoS ONE, 2015; 10(9)) ทำโดยนักวิจัยที่มหาวิทยาลัยวอชิงตัน โดยเขาจับคู่ผู้เข้าทดลอง 2 คนเข้าด้วยกัน และพยายามจะเชื่อมโยง “ความคิด” ของสมองคนทั้งคู่เข้าด้วยกันผ่านการเล่นเกมตอบ 20 คำถาม
การทดลองประกอบด้วยคนที่ต้อง “ตอบ” คำถามซึ่งจะต้องสวมหมวกที่ต่อกับ EEG เอาไว้ เครื่องก็จะคอยบันทึกสัญญาณไฟฟ้าจากสมอง นักวิจัยจะโชว์รูปต่างๆ บนจอคอมพิวเตอร์ เช่น รูปสุนัข ในขณะที่คน “ถาม” คำถาม ซึ่งอยู่อีกที่หนึ่ง ก็จะเห็นกลุ่มตัวเลือกคำถามแสดงขึ้นมา
เมื่อคนถามใช้เมาส์เลือกคำถามได้แล้ว ตัวคำถามก็จะถูกส่งไปยังคนตอบ ซึ่งจะตอบได้แค่ “ใช่” หรือ “ไม่”
วิธีการตอบก็อาศัยการจ้องไฟ LED 1 ใน 2 ดวงที่จะกะพริบด้วยความถี่ที่แตกต่างกัน (ดวงหนึ่งใช้ระบุคำตอบว่า “ใช่” ส่วนอีกดวงหนึ่งใช้สำหรับ “ไม่”)
คำตอบจะถูกส่งผ่านอินเทอร์เน็ตไปกระตุ้นอุปกรณ์ติดศีรษะของคนตอบ แต่เฉพาะคำตอบว่า “ใช่” เท่านั้นที่จะไปกระตุ้นให้เครื่องมือส่งสัญญาณไฟวาบเกิดฟอสฟีนขึ้น
นักวิจัยพยายามออกการทดลองอย่างรัดกุม มีผู้เข้าร่วมการทดลอง 5 คู่ เล่น 20 คำถามกันรวม 20 รอบ แต่ละเกมจะมีวัตถุ 8 อย่าง และมี 3 คำถาม ซึ่งหากตอบถูกตลอดก็จะรู้คำตอบจริงได้
ในการทดสอบ 20 รอบดังกล่าว จะมีการทดสอบจริง 10 รอบคละอยู่กับเกมแบบ “ควบคุม” ที่สร้างไว้ลวง แต่ไม่ได้มีผลต่อคำตอบแต่อย่างใด
แถมยังต้องทดลองในห้องมืดและมีที่อุดหูอีกด้วย เพื่อหลีกเลี่ยงเสียงที่อาจเกิดขึ้นที่เป็นผลข้างเคียงจากการทดลอง !
ผลที่ได้ก็คือ ผู้เข้าทดลองทายวัตถุในเกมถูกต้อง 72% ในเกมจริง เทียบกับเกมหลอกหรือเกมควบคุมที่ใช้เปรียบเทียบที่ตอบได้แค่ 18%
ห้องปฏิบัติการแห่งนี้ในปี 2014 ได้รับทุนก้อนโต (1 ล้านเหรียญ) จากมูลนิธิดับเบิลยู. เอ็ม. เค็ค (W.M. Keck Foundation) เพื่อศึกษาเรื่องการส่งสัญญาณระหว่างสมองแบบนี้ให้ลึกซึ้งขึ้นไปอีก
และปัจจุบันกำลังทดสอบเรื่อง “การติวสมอง (brain tutoring)” ที่เป็นความพยายามจะให้สัญญาณสมองจากคนปกติไปช่วยบรรดาผู้ป่วย เช่น จากอุบัติเหตุหรือโรคหลอดเลือดสมองให้ฟื้นตัวดีขึ้น หรือแม้แต่ใช้ถ่ายทอดความรู้จากครูไปยังนักเรียน
ฟังดูไซไฟมากๆ เลยใช่ไหมครับ
Image by Gerd Altmann from Pixabay
การทดลองสุดท้าย (arXiv:1809.08632 [cs.HC]) ถึงกับขยับจากเชื่อมสัญญาณสมองระหว่างคน 2 คนเป็น 3 คน เรียกว่า เบรนเน็ต (BrainNet)
โดยอุปกรณ์ก็คล้ายๆ กับทั้ง 2 การทดลองที่กล่าวไปแล้ว แต่คราวนี้เชื่อมทีเดียว 3 คน และมีภารกิจคือ ช่วยกันเล่นเกมตระกูลเทเทริส (Tetris) ที่เห็นเป็นแท่งๆ ตกลงมาแล้วต้องจัดเรียงให้เป็นแถวๆ เพื่อให้หดหายไปทันเวลาก่อนอันอื่นๆ จะหล่นตามมาจนจัดเรียงไม่ได้อีกนั่นเองครับ
ในการทดลองนี้จะมี 2 คนทำหน้าที่ “ส่งสัญญาณ” โดยศีรษะเชื่อมต่อกับ EEG ทั้งคู่ และจะต้องเลือกจ้องไฟ LED อันใดอันหนึ่งด้านข้างจอ โดยไฟ LED อันหนึ่งจะมีความถี่ 15 เฮิร์ตซ์ ส่วนอีกอัน 17 เฮิร์ตซ์ ซึ่งจะถูกแปลเป็นสัญญาณสมองที่แตกต่างกัน
คนที่ 3 จะทำหน้าที่ “รับสัญญาณ” แบบฟอสฟีน และเล่นเกมให้ชนะ
การทดสอบในกลุ่ม 3 คนที่แตกต่างกัน 5 กลุ่ม นักวิจัยพบว่ามีความถูกต้องของการรับส่งสัญญาณอยู่ที่ 81.2%
น่าสนใจว่าถ้า “เบรนเน็ต” เชื่อมต่อจำนวนคนได้มากกว่านี้ หรืออาจไปถึงขั้นเชื่อมต่อคนจำนวนมากเข้าด้วยกันแบบเฟซบุ๊ค จะมหัศจรรย์หรือส่งผลกระทบได้มากเพียงใด !
นี่จะเป็นส่วนหนึ่งของมัลติเวิร์ด (multiverse) ที่กำลังกล่าวถึงกันหรือเปล่านะ?

ดูเพิ่มเติมในซีรีส์

โฆษณา