ด้วยการฝึกอบรม ผู้ที่นั่งรถเข็นที่ควบคุมด้วยจิตใจสามารถนำทางในพื้นที่ปกติและรกได้

"เราแสดงให้เห็นว่าการเรียนรู้ร่วมกันของทั้งผู้ใช้และอัลกอริธึมส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับเครื่องจักรมีความสำคัญต่อผู้ใช้ในการใช้เก้าอี้ล้อเข็นดังกล่าวให้สำเร็จ" José del R. Millán ผู้เขียนที่เกี่ยวข้องของการศึกษาที่มหาวิทยาลัยเทกซัสออสตินกล่าว "การวิจัยของเราชี้ให้เห็นถึงแนวทางที่เป็นไปได้สำหรับการปรับปรุงการแปลทางคลินิกของเทคโนโลยีส่วนต่อประสานสมองกับเครื่องจักรที่ไม่รุกราน" Millánและเพื่อนร่วมงานของเขาได้คัดเลือกผู้ป่วย tetraplegic สามคนสำหรับการศึกษาระยะยาว ผู้เข้าร่วมแต่ละคนเข้ารับการฝึกอบรมสามครั้งต่อสัปดาห์เป็นเวลา 2 ถึง 5 เดือน ผู้เข้าร่วมสวมหมวกที่ตรวจจับการทำงานของสมองผ่านการตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) ซึ่งจะแปลงเป็นคำสั่งเชิงกลสำหรับรถเข็นผ่านอุปกรณ์เชื่อมต่อสมองกับเครื่อง ผู้เข้าร่วมถูกขอให้ควบคุมทิศทางของรถนั่งคนพิการโดยนึกถึงการเคลื่อนไหวส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พวกเขาต้องคิดถึงการขยับมือทั้งสองข้างเพื่อเลี้ยวซ้าย และเท้าทั้งสองข้างเพื่อเลี้ยวขวา ในเซสชันการฝึกอบรมแรก ผู้เข้าร่วมสามคนมีระดับความแม่นยำที่ใกล้เคียงกัน เมื่อการตอบสนองของอุปกรณ์สอดคล้องกับความคิดของผู้ใช้ ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 43% ถึง 55% ในระหว่างการฝึกอบรม ทีมงานอุปกรณ์ส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับเครื่องจักรได้เห็นการปรับปรุงด้านความแม่นยำอย่างมีนัยสำคัญในผู้เข้าร่วม 1 ซึ่งมีความแม่นยำถึงกว่า 95% เมื่อสิ้นสุดการฝึกอบรม ทีมยังสังเกตเห็นความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นในผู้เข้าร่วม 3 ถึง 98% ในครึ่งทางของ การฝึก ก่อนที่ทีมจะอัปเดตอุปกรณ์ของเขาด้วยอัลกอริทึมใหม่ การปรับปรุงที่เห็นในผู้เข้าร่วม 1 และ 3 มีความสัมพันธ์กับการปรับปรุงคุณสมบัติการแยกแยะ ซึ่งเป็นความสามารถของอัลกอริทึมในการแยกแยะรูปแบบกิจกรรมของสมองที่เข้ารหัสสำหรับความคิด "ไปทางซ้าย" จากนั้นสำหรับ "ไปทางขวา" ทีมงานพบว่าความแตกต่างของคุณลักษณะที่ดีกว่าไม่ได้เป็นเพียงผลจากการเรียนรู้ของเครื่องเท่านั้น แต่ยังรวมถึงการเรียนรู้ในสมองของผู้เข้าร่วมด้วย EEG ของผู้เข้าร่วม 1 และ 3 แสดงการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนในรูปแบบคลื่นสมองขณะที่พวกเขาปรับปรุงความแม่นยำในการควบคุมจิตใจอุปกรณ์ "เราเห็นจากผล EEG ว่าผู้ทดลองได้รวบรวมทักษะในการปรับส่วนต่างๆ ของสมองเพื่อสร้างรูปแบบสำหรับ 'ไปทางซ้าย' และรูปแบบที่แตกต่างกันสำหรับ 'ไปทางขวา'" Millán กล่าว "เราเชื่อว่ามีการปรับโครงสร้างเปลือกนอกที่เกิดขึ้นจากกระบวนการเรียนรู้ของผู้เข้าร่วม" เมื่อเปรียบเทียบกับผู้เข้าร่วม 1 และ 3 ผู้เข้าร่วม 2 ไม่มีการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการทำงานของสมองที่มีนัยสำคัญตลอดการฝึกอบรม ความแม่นยำของเขาเพิ่มขึ้นเพียงเล็กน้อยในช่วงสองสามเซสชันแรก ซึ่งคงที่ตลอดช่วงการฝึกที่เหลือ Millán กล่าวว่าการเรียนรู้ของเครื่องเพียงอย่างเดียวนั้นไม่เพียงพอสำหรับการหลบหลีกอุปกรณ์ที่ควบคุมด้วยจิตใจได้สำเร็จ เมื่อสิ้นสุดการฝึกอบรม ผู้เข้าร่วมทั้งหมดถูกขอให้ขับเก้าอี้รถเข็นไปทั่วห้องพยาบาลที่รกรุงรัง พวกเขาต้องหลบหลีกสิ่งกีดขวางต่างๆ เช่น ฉากกั้นห้องและเตียงในโรงพยาบาล ซึ่งจัดฉากขึ้นเพื่อจำลองสภาพแวดล้อมในโลกแห่งความเป็นจริง ผู้เข้าร่วมทั้ง 1 และ 3 ทำงานเสร็จในขณะที่ผู้เข้าร่วม 2 ทำงานไม่สำเร็จ Millán กล่าวว่า "ดูเหมือนว่าการที่ใครสักคนจะได้รับการควบคุมส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับเครื่องจักรที่ดี ซึ่งช่วยให้พวกเขาดำเนินกิจกรรมประจำวันที่ค่อนข้างซับซ้อน เช่น การขับรถเข็นในสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติได้นั้น จำเป็นต้องมีการปรับโครงสร้างเซลล์ประสาทบางส่วนในเยื่อหุ้มสมองของเรา" Millán กล่าว การศึกษายังเน้นย้ำถึงบทบาทของการฝึกอบรมผู้ใช้ในระยะยาว แม้ว่าผู้เข้าร่วม 1 จะทำผลงานได้อย่างยอดเยี่ยมในตอนท้าย แต่เขาก็ประสบปัญหาในการฝึกซ้อมสองสามช่วงแรกเช่นกัน Millán กล่าว การศึกษาระยะยาวเป็นหนึ่งในกลุ่มแรกที่ประเมินการแปลทางคลินิกของเทคโนโลยีส่วนต่อประสานระหว่างสมองกับเครื่องจักรที่ไม่รุกรานในผู้ที่เป็นอัมพาตครึ่งขา ต่อไป ทีมต้องการทราบว่าเหตุใดผู้เข้าร่วม 2 จึงไม่ได้รับผลการเรียนรู้ พวกเขาหวังว่าจะทำการวิเคราะห์สัญญาณสมองของผู้เข้าร่วมอย่างละเอียดมากขึ้น เพื่อทำความเข้าใจความแตกต่างและการแทรกแซงที่เป็นไปได้สำหรับผู้ที่กำลังดิ้นรนกับกระบวนการเรียนรู้ในอนาคต