Hva er noen hjerne-datamaskingrensesnitt (BCI)?

Brain-Computer Interfaces (BCIS) med en lengre historie innen science fiction (siden 1950-tallet) og i forsknings- og dyremodeller (siden 1970-tallet) enn praktiske implantater for mennesker (1990-tallet).Et hjerne-datamaskin-grensesnitt kobler en menneskelig hjerne direkte til en datamaskin, der nevrale signaler tolkes og brukes til å utføre oppgaver som å manipulere en mus.På denne måten kan en lammet pasient surfe på nettet eller til og med flytte en protesearm med sinnet alene.

Sunne mennesker kan til og med bruke ikke-invasive hjerne-datamaskingrensesnitt som en annen type datamaskininngangsenhet, som en mus eller tastatur,Selv om denne teknologien ennå ikke er kommersialisert.Hjerne-datamaskingrensesnitt kan også sende informasjon tilbake i hjernen, for eksempel ved hjelp av elektroder for å stimulere den visuelle cortex for å "se" en scene tatt av et eksternt videokamera, slik at blinde pasienter kan ha syn igjen, om enn langt fra perfekt.

Flere teknologier har blitt brukt med hell for å få grunnleggende signaler ut av hjernen og inn i en datamaskin.Disse er delt inn i invasive BCI -er, der elektroder blir implantert i hjernenes grå materie;delvis invasive BCI-er, implantert inne i hodeskallen, men bare hviler på toppen av hjernen;og ikke-invasive BCI-er, som involverer plastenheter som sklir over hodet som en dusjhette.Generelt, jo mer invasiv BCI, desto mer arrvev, mulige komplikasjoner og utgifter, men desto større oppløsning av inngang og utgang.

Begynte med implantater hos rotter på begynnelsen av 90 -tallet ble hjerneimplantater utviklet som tillot kontroll av eksterne manipulatorer eller markører.Monkeys var neste for å få implantatene, og arten fortsetter å være målet for den mest sofistikerte BCI -forskningen i dag.Den store milepælen for mennesker kom i 1998, da en pasient ved navn Johnny Ray, som led "innelåst syndrom" på grunn av et hjerneslag som påvirket hjernestammen hans, fikk et implantat, og etter flere ukers trening, kunne bruke den til å manipulereen markør og stave ut ord.Dette var en transformativ opplevelse for pasienten: Uten implantatet ville han forbli helt ikke i stand til å kontakte omverdenen, bare i stand til å stille observere og reflektere til døden.BCI åpnet en kommunikasjonskanal og forbedret pasientens livskvalitet.

I 2002 ble Jens Naumann, en mann som ble blind i voksen alder, den første av 16 betalende pasienter som mottok et synsimplantat fra William Dobelle, en pioneri felten.På dette tidspunktet gjorde miniatyriseringen av datamaskiner og kvalitetskameraer det mulig å installere implantatet uten å nødvendiggjøre en tilkobling til en stor hovedramme, som det hadde vært nødvendig for tidligere forsøk i denne retningen.Implantatet tilbød bare svart-hvitt syn med en relativt langsom bildefrekvens, men det var nok til å la pasienten sakte kjøre en bil rundt forskningsinstituttets parkeringsplass.Dette var den første sanne kommersialiseringen av grensesnitt for hjerne-datamaskin.

I 2005 ble den tetraplegiske Matt Nagle den første personen som kontrollerte en protesearm ved hjelp av et hjerneimplantat, utviklet av selskapet Cyberkinetics nevroteknologi under produktnavnet Braingate.Cyberkinetics Neurotechnology søker fortsatt å være det første selskapet som bringer BCI til publikum på en stor måte.