Pismo wzrokowe

Ludzie są w stanie nauczyć się pisania wyłącznie za pomocą wzroku. Przy odrobinie ćwiczeń można bowiem kontrolować ruchy gałek ocznych tak, by były one idealnie płynne i dały się odwzorowywać na ekranie komputera. W ten sposób powstają obrazy i teksty, które wyglądają, jak napisane ręcznie.

Technika, która została opracowana przez francuskiego naukowca, Jean Lorenceau, jest skierowana przede wszystkim do osób cierpiących na głęboki paraliż.

- Dzięki opanowaniu „pisma wzrokowego” mogliby oni nie tylko komunikować się ze światem, ale także wyrazić swoje uczucia, odzyskać kreatywność i chęć działania. – opowiada naukowiec z Uniwersytetu im. Piotra i Marii Skłodowskiej-Curie w Paryżu.

Pisanie wzrokiem - jak to jest możliwe?

Nasze oczy są w ciągłym ruchu. Nawet kiedy czemuś się przyglądamy, nasz wzrok drga i nierzadko zmienia kierunek. Wykonywanie płynnych ruchów jest niemożliwe lub możliwe tylko przez krótki moment – tak myśleli eksperci dotychczas.

Jean Lorenceau odkrył jednak, że można nauczyć się kontrolować sposób, w jaki poruszają się gałki oczne. Swoją tezę naukowiec poparł eksperymentem. Poprosił grupę zdrowych osób, by usiadły przed monitorem i wzięły udział w półgodzinnych lekcjach treningowych.

Po upływie tego czasu jedynie dwie z siedmiu osób nie uzyskały żadnej kontroli nad swoim wzrokiem. Pozostali byli w stanie, używając wyłącznie oczu, zapisywać liczby, litery, a nawet tworzyć proste obrazki.

Techniczny punkt widzenia

Ruchy gałek ocznych rejestrowane są za pomocą kamery okulometru. Podstawą technologii jest zaś optyczne złudzenie, odkryte w 1970 roku przez amerykańskiego psychologa Stuarta Anstisa, które uspakaja wzrok i pomaga go lepiej kontrolować.

Na ekranie, w który należy się wpatrywać, wyświetlają się liczne, przypadkowo rozmieszczone kręgi. Dodatkowo, nawet 720 razy na minutę, zmienia się kontrast tła wymuszając tym samym szybkie mruganie. Kiedy oczy ustawione są nieruchomo, monitor wydaje się być gładką szybą, jednak, kiedy zaczynamy kierować wzrok w którąś ze stron, kręgi wydają się podążać w tym samym kierunku. Chociaż jest to wyłącznie złudzenie optyczne, powoduje ono, że nerwowe ruchy gałki ocznej ustają i jest możliwe uzyskanie pełnej kontroli nad rysowanymi na ekranie kształtami.

Ważna rewolucja

Do tej pory osoby cierpiące na paraliż lub upośledzenie mogły komunikować się ze światem za pomocą wzroku, ale była to bardzo żmudna i męcząca procedura. Istniejąca od dawna technologia opiera się bowiem na składaniu wyrazów z pojedynczych literek, poprzez koncentrowanie wzroku na odpowiednim znaczku, wyświetlanej na ekranie, klawiatury.

- Nowa technologia daje pacjentom cały szereg możliwości, których do tej pory nie mieli. Będą mogli rysować obrazki i pisać teksty, wyglądające jak stworzone ręcznie. Przy odrobinie ćwiczeń możliwe jest osiągnięcie pełnej sprawności i zapisywanie 20-30 znaków na minutę. Jest to średnia prędkość, z jaką tworzy się ręcznie pisane teksty. - opowiada Jean Lorenceau.

Naukowiec w dalszym ciągu pracuje jednak nad kolejnymi unowocześnieniami, które zapewnią możliwość komunikacji ze światem wszystkim pacjentom, niezależnie od stopnia ich sparaliżowania

Nie tylko pisanie, ale także…

Nowoczesne technologie umożliwiają rozwój systemów, które błyskawicznie odczytują nie tylko kierunek naszego wzroku, ale także sygnały wysyłane przez mózg..

Już od dawna istnieją komputery, które dzięki pomocy elektroencefalografii (EEG), badającej czynność bioelektryczną mózgu, mogły odczytywać wysyłane przez niego sygnały. Po odbyciu długotrwałego treningu, pacjent mógł nauczyć się uwarunkowań zainstalowanego programu do tworzenia tekstów i komunikować się ze światem wyłącznie dzięki sygnałom neurologicznym.

Nauka poszła jednak o krok dalej. Żeby skrócić i usprawnić proces dostosowywania się ludzi do urządzeń, podążono całkiem nową ścieżką. Teraz bowiem to nie pacjent będzie musiał uczyć się wysyłania konkretnych komunikatów, ale komputer odszyfruje nadawane przez niego, specyficzne sygnały.

- Po wstępnej fazie kalibracji, trwającej około 20 minut, system będzie mógł odczytać zamiary pacjenta w czasie rzeczywistym i kierować wykonywaniem konkretnych czynności jak np. sterowanie wózkiem inwalidzkim – wyjaśnia neurofizjolog.

Doświadczeni użytkownicy są w stanie osiągnąć skuteczność rzędu 90 procent.

- Za pomocą „mentalnej” maszyny do pisania można również w ciągu 30 minut stworzyć krótki tekst składający się z ponad 200 znaków - dodaje Gabriel Curio z oddziału neurologii i neurofizjologii klinicznej w szpitalu Charite.

Takie wynalazki tworzone są przez specjalistów komputerowych z Uniwersytetu Technicznego w Berlinie, przy naukowym wsparciu neurofizjologów pracujących w słynnym, berlińskim szpitalu Charite.

Technologie te wciąż są dopracowywane, aby wkrótce ułatwić życie wielu pacjentom.

dapd, dpa / Martyna Ziemba

Red. odp.: Andrzej Pawlak