Meta’s Brain2qwerty: Revolutionaire Doorbraak In Niet-invasieve Brain-computer Interfaces

Meta heeft onlangs de tweede versie van zijn Brain2Qwerty-systeem onthuld, een niet-invasieve AI-technologie die hersenactiviteit omzet in tekst. Dit project, dat vooral zijn waarde bewijst voor mensen die door hersenafwijkingen hun communicatieve vaardigheden hebben verloren, markeert een grote stap voorwaarts in de ontwikkeling van brain-computer interfaces (BCI’s).

Het systeem maakt gebruik van een helmachtige magneto-encefalografie (MEG)-scanner, een niet-invasieve beeldgevingstechniek die veel wordt toegepast in de neurowetenschappen. Deze scanner registreert hersenactiviteit en deze ruwe neurale signalen worden vervolgens ingevoerd in een geavanceerd AI-model dat de zinnen reconstrueert die een gebruiker probeert te typen. Meta stelt dat de nauwkeurigheid van de output is verbeterd door het gebruik van grote taalmodellen die verfijnd zijn met neurale data. Dit stelt het systeem in staat om semantische context te benutten bij het interpreteren van ‘ruis’ in de hersenopnames, wat resulteert in een gemiddelde nauwkeurigheid van 61% in de weergegeven woorden – een significante verbetering vergeleken met de ongeveer 8% van voorgaande niet-invasieve technieken.

Het model is getraind op ongeveer 22.000 zinnen van negen vrijwillige deelnemers, die elk gedurende tien uur werden gemonitord terwijl ze daadwerkelijk typeten. In tegenstelling tot eerdere benaderingen, die afhankelijk waren van handmatige pipelines om neurale gebeurtenissen te detecteren, gebruikt Meta een end-to-end deep-learning aanpak om direct van de ruwe hersensignalen te coderen. Dit betekent dat er minder menselijke tussenkomst nodig is bij de analyse en interpretatie van de signalen, wat de efficiëntie en precisie ten goede komt.

Uit een gepubliceerd artikel in Nature Neuroscience blijkt dat de onderzoekers van Meta hebben aangetoond dat, hoewel de AI-technologie de dekking tussen hersenactiviteit en tekst aanzienlijk heeft verbeterd, veel geavanceerde BCI-systemen nog steeds afhankelijk zijn van chirurgisch geïmplanteerde elektroden. Dit kan ze moeilijk schaalbaar maken, gezien de ingrijpende risico’s van neurochirurgie en de uitdagingen die zijn verbonden aan het onderhoud van implantaten over tijd. Meta’s niet-invasieve aanpak kan dienen als een brug tussen deze invasieve neuroprotheses en systemen die geen chirurgie vereisen, waardoor bredere toegankelijkheid mogelijk wordt.

Het bedrijf hoopt dat hun open benadering van onderzoek bijdraagt aan de versnelde identificatie, diagnose en behandeling van neurologische aandoeningen. Deze ontwikkeling komt op een moment dat het onderzoek naar brain-computer interfaces in een stroomversnelling raakt, met ook Newralink van Elon Musk en Merge Labs, ondersteund door OpenAI CEO Sam Altman, die technologieën ontwikkelen voor het herstel van communicatie bij mensen met neurologische aandoeningen. Terwijl bedrijven zoals Neuralink en Synchron zich richten op geïmplanteerde interfaces, verkent een groeiend aantal onderzoekers en startups de mogelijkheden van AI om de prestaties van niet-invasieve systemen te verbeteren.

In september 2024 introduceerde de startup Neurable AI-aangedreven EEG-koptelefoons die zijn ontworpen om de focus en cognitieve vermoeidheid te monitoren. Een jaar later onthulde MIT-spin-off AlterEgo een draagbare technologie die stille neuromusculaire signalen van het gezicht en de keel omzet in tekst en commando’s. Dit positioneert het apparaat als een praktisch alternatief voor invasieve brain-computer interfaces.

Vraag & Antwoord

Wat is Brain2Qwerty en welke impact heeft het?
Brain2Qwerty is een niet-invasief AI-systeem dat hersenactiviteit decodeert en omzet in tekst. De ontwikkeling is bijzonder relevant voor mensen met communicatieve beperkingen door hersenbeschadiging, en biedt een veelbelovende alternatieve oplossing tegenover traditionele, invasieve benaderingen.

Hoe werd het systeem getraind en wat zijn de resultaten?
Het systeem werd getraind op 22.000 zinnen die gedurende 10 uur werden vastgelegd van negen deelnemers. Het heeft een gemiddelde nauwkeurigheid van 61% bereikt, aanzienlijk beter dan voorgaande methoden die slechts een accu van 8% haalden.

Welke voordelen biedt de niet-invasieve aanpak van Meta?
De niet-invasieve aanpak vermindert de risico’s van neurochirurgie en kan bredere toegang bieden tot deze technologieën. Dit opent de weg naar een toegankelijkere en vooral veiligere interactie met brain-computer interfaces, wat cruciaal is voor patiënten met neurologische aandoeningen.