Biotech & leven › Brain-computer interfaces
Neuralink claimt cursor-record na training op 50.000 uur breindata
Neuralink zegt een nieuw record te hebben gevestigd in het aansturen van een cursor met hersensignalen: 11,32 bits per seconde. Het bedrijf van Elon Musk trainde daarvoor een zelflerend model op meer dan 50.000 uur aan hersendata van proefpersonen met een implantaat.
Neuralink heeft een technisch voortgangsrapport gepubliceerd waarin het bedrijf claimt dat zijn brain-computer interface een nieuw record heeft gezet in cursorbesturing met hersensignalen. Proefpersonen haalden een snelheid van 11,32 bits per seconde, een maat die aangeeft hoe snel en nauwkeurig iemand een doel op het scherm selecteert met zijn gedachten. Volgens Neuralink is dat sneller dan de meeste mensen zonder implantaat met een muis presteren, al is die vergelijking niet onafhankelijk getoetst.
Hersensignalen verschuiven voortdurend
Het implantaat van Neuralink registreert elektrische pulsjes van zenuwcellen in de motorische hersenschors, het hersengebied dat bewegingen aanstuurt. Dat principe vormt de basis van een motorische BCI. Een bekend probleem bij dit soort systemen is dat de gemeten signalen in de loop van dagen of weken veranderen. Daardoor wordt een eerder getraind model minder nauwkeurig en moet een gebruiker telkens opnieuw kalibreren voordat het systeem weer goed werkt.
Om dat op te lossen trainde Neuralink een zogeheten foundation model: een breed basismodel dat niet is toegespitst op één taak, maar algemene patronen leert uit een enorme hoeveelheid data. De onderliggende encoders zijn zelfgesuperviseerd getraind, wat betekent dat ze structuur in de ruwe hersendata leren herkennen zonder dat daarvoor telkens handmatig gelabelde voorbeelden nodig zijn. Het resultaat is een vorm van neurale decodering die minder gevoelig is voor kleine verschuivingen in het signaal.
Minder kalibreren, langer stabiel
Dat leverde volgens Neuralink concrete voordelen op. Bij sommige deelnemers daalde de benodigde kalibratietijd van ongeveer tien minuten per dag naar tien minuten per week, en bleven decoders weken in plaats van dagen bruikbaar. Het bedrijf demonstreerde ook 'teleporterende cursors', waarbij de cursor direct naar het beoogde doel springt in plaats van er geleidelijk naartoe te bewegen.
De trainingsdata is afkomstig van deelnemers aan de klinische proef van Neuralink, die hun implantaat gezamenlijk al meer dan 50.000 uur hebben gebruikt. Het bedrijf noemt dit een van de grootste verzamelingen intracorticale hersendata ter wereld. Neuralink wil nu data van meerdere gebruikers samenvoegen om het model verder te verbeteren, met als doel dat toekomstige systemen met nauwelijks of geen kalibratie werken voor nieuwe gebruikers of taken. Het bedrijf spreekt zelfs over een mogelijke 'API voor de motorcortex': een gestandaardiseerde manier om hersenactiviteit te vertalen naar digitale besturing. De resultaten zijn gepubliceerd als technisch rapport en nog niet onafhankelijk getoetst door andere wetenschappers.
Achtergrond & begrippen
Wat betekent dit voor de toekomst? Als hersenimplantaten minder vaak hoeven te worden herkalibreerd, worden ze bruikbaarder voor dagelijks gebruik door mensen met een verlamming. Een stabieler en sneller systeem brengt communicatie en computerbediening via gedachten een stap dichter bij een volwaardig alternatief voor toetsenbord en muis.
- Brain-computer interface
- Een systeem dat hersensignalen rechtstreeks omzet in besturingscommando's voor een computer of ander apparaat.
- Foundation model
- Een breed getraind basismodel dat algemene patronen leert uit grote hoeveelheden data, en daarna voor specifieke taken kan worden ingezet.
- Zelfgesuperviseerd leren
- Een trainingsmethode waarbij een model zelf structuur in data leert herkennen, zonder dat mensen elk voorbeeld vooraf van een label hoeven te voorzien.
- Motorische hersenschors
- Het hersengebied dat bewegingen aanstuurt en waar Neuralinks implantaat elektrische signalen uit afleest.
- Decoder
- Het onderdeel van een BCI-systeem dat ruwe hersensignalen vertaalt naar een bruikbaar commando, zoals een cursorbeweging.
- Kalibratie
- Het proces waarbij een systeem opnieuw wordt afgestemd op de actuele hersensignalen van een gebruiker, nodig omdat die signalen na verloop van tijd veranderen.
- Bits per seconde
- Een maat uit BCI-onderzoek die aangeeft hoeveel informatie een gebruiker per seconde succesvol doorgeeft aan een systeem.
Bronnen
Dit artikel is met behulp van AI geschreven op basis van bovenstaande bronnen en is geen letterlijke vertaling. Zo werkt onze redactie.