Sarah de Lagarde (44) er en av de første i verden som har fått en AI-støttet bionisk arm.
I september 2022 skled Sarah på en regnvåt perrong i Londons undergrunnsbane, og falt under et tog i bevegelse. Til tross for medisinsk behandling kunne ikke armen og beinet hennes reddes.
En AI-drevet bionisk arm utviklet av et britisk selskap Covvi har gitt henne en nesten naturlig bevegelsesfrihet i armen, som etter hvert vil bli utvidet til fingrene.
Hun beskriver seg selv som "80% menneske og 20% robot", og hun føyer seg inn i rekken av en håndfull mennesker verden over som har fått tilbake en viss grad av naturlig bevegelse i skadede lemmer takket være avanserte proteser.
National Health Service (NHS) forsynte de Lagarde med en benprotese, men en arm var ikke lett tilgjengelig. Hun undersøkte private alternativer, men kostnadene steg til over 300 000 pund.
De Lagarde satte i gang en innsamlingsaksjon, og responsen var overveldende. "Jeg trodde vi skulle få inn 10 000 pund, men pengene begynte å strømme inn", sier hun, og til slutt hadde hun fått inn nok penger til å kontakte Covvi, et bransjeledende proteseselskap som spesialiserer seg på overkroppsproteser.
Hvordan fungerer det?
Når noen mister en kroppsdel, sitter det friske nerveender igjen i den skadde stumpen.
Disse nerveendene genererer myoelektriske signaler i musklene, som kan fanges opp av elektroder og omdannes til kunstige elektriske signaler som sendes til motorene i den kunstige kroppsdelen.
I mellomtiden oversetter algoritmisk prosessering myoelektriske signaler til fysiske handlinger. Når de Lagarde tenker på å utføre en bestemt bevegelse, blir muskelbevegelsene i albuen hennes registrert og konvertert til handlinger av AI-programvare som er innebygd i protesen.
Den bioniske armen og hånden kan i sin tur utføre den bevegelsen hun ønsker, og over tid finjusterer AI-systemet bevegelsene for å forbedre nøyaktigheten.
"Det er to sider ved kunstig intelligens. Den ene er potensielt ganske skremmende, men på den andre siden, unnskyld ordspillet, kan den gi meg en del av livet mitt tilbake", uttalte hun - et relevant poeng midt i diskusjonene om AIs skadelige risiko for menneskeheten.
Se dette innlegget på Instagram
AI driver neste generasjon avanserte proteser og grensesnitt mellom hjerne og maskin, inkludert en enhet som gjør det mulig for en lam mann til å bevege beina igjen.
Gert-Jan Oskam brakk nakken i 2011 og ble fullstendig lam i underkroppen. En AI-enhet koblet til hjernen hans sender elektriske signaler over den skadde delen av ryggraden for å stimulere benmusklene.
En annen nylig eksperiment gikk ut på å kombinere hjerneimplantater med maskinlæring for å koble sammen skadede deler av hjernen og ryggmargen slik at en lam mann kunne få tilbake en viss bevegelse og følelse i lemmene sine.
I de Lagardes tilfelle vil det føles stadig mer naturlig å bruke den bioniske armen etter hvert som hun øver seg, og den reagerer på små muskelbevegelser som registreres av sensorer, slik at hun kan holde et egg eller plukke opp en mynt.
Før hun fikk påmontert apparatet, gjennomgikk Sarah en grundig opplæring for å finjustere og optimalisere funksjonaliteten til det nye lemmet, blant annet ved å lære seg å bøye armen og rotere håndleddet.
Hvordan kan kunstig intelligens gjøre det lettere å lage bioniske kunstige lemmer?
Avanserte motoriserte proteser som reagerer på elektrisk aktivitet i det skadde lemmet, har over ti år på baken, men maskinlæring (ML) har økt ytelsen deres betraktelig.
Slik fungerer det:
- Deteksjon av muskelbevegelser: Protesen er utstyrt med elektroder som fanger opp svake elektriske signaler som stammer fra muskelbevegelser i brukerens skadede lem når han eller hun tenker på å utføre en handling. Disse detekterte og forsterkede muskelsignalene overføres til en minidatamaskin som er innebygd i protesen.
- Tolkning av signaler: En minidatamaskin montert på lemmet eller kroppen kjører en maskinlæringsalgoritme for å tolke de mottatte signalene, og avkoder brukerens tilsiktede handling basert på disse elektriske impulsene. ML-teknikker kan gjenkjenne og klassifisere mønstrene i de elektriske signalene i tilstrekkelig detalj til å muliggjøre avanserte bevegelser.
- Gjennomføring av tiltak: De tolkede signalene omdannes til kommandoer som styrer protesens motorer, slik at hånden og armen utfører den ønskede handlingen. Dette kan være alt fra å løfte en gjenstand til å rotere håndleddet eller åpne hånden.
- Kontinuerlig optimalisering: AI-programvaren lærer seg å forutse brukerens vanligste bevegelser, noe som gjør prosessen mer effektiv og smidig over tid.
Proteser vil etter hvert gi oss evnen til å føle i tillegg til å gjøre det lettere å utføre komplekse handlinger som å gripe og manipulere små gjenstander.
Kunstig intelligens har blitt en integrert del av prosessen med å bygge bro mellom teknologien og nervesystemet, noe som åpner en verden av muligheter for medisinsk rehabilitering.
Med tiden vil teknologiske og biologiske systemer sannsynligvis bli nesten helt homogene og kommunisere på en naturlig måte.
