Jakie są interfejsy komputerowe mózgu (BCI)?

Interfejsy mózgowo-komputerowe (BCIS) z dłuższą historią w science fiction (od lat 50. XX wieku) oraz w modelach badawczych i zwierząt (od lat siedemdziesiątych) niż praktyczne implanty dla ludzi (90.).Interfejs mózg-komputer łączy ludzki mózg bezpośrednio z komputerem, w którym sygnały neuronowe są interpretowane i wykorzystywane do wykonywania zadań, takich jak manipulowanie myszy.W ten sposób sparaliżowany pacjent może surfować po sieci lub nawet poruszyć ramię protetyczne samym umysłem.

Zdrowe ludzie mogą nawet używać nieinwazyjnych interfejsów-komputerów mózgowych jako innego rodzaju urządzenia wejściowego komputerowego, takiego jak mysz lub klawiatura,Chociaż technologia ta nie została jeszcze skomercjalizowana.Interfejsy mózgowo-komputerowe mogą również wysyłać informacje z powrotem do mózgu, na przykład używając elektrod do stymulowania kory wzrokowej, aby „zobaczyć” scenę wykonaną przez zewnętrzną kamerę wideo, umożliwiając niewidomym pacjentom ponownie posiadanie wzroku, choć dalekie od idealnie.

Z powodzeniem wykorzystano kilka technologii do wyciągnięcia podstawowych sygnałów z mózgu i do komputera.Są one podzielone na inwazyjne BCI, w których elektrody są wszczepione do szarej materii mózgu;Częściowo inwazyjne BCI, wszczepione do czaszki, ale spoczywa tylko na górnej części mózgu;i nieinwazyjne BCI, obejmujące plastikowe urządzenia, które ślizgają się na głowie jak czapka prysznicowa.Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej inwazyjne BCI, tym więcej blizny, możliwe powikłania i koszty, ale większa rozdzielczość wejścia i wyjścia.

Począwszy od implantów u szczurów na początku lat 90., opracowano implanty mózgu, które umożliwiły kontrolę zewnętrznych manipulatorów lub kursorów.Małpy były obok implantów, a gatunek nadal jest celem najbardziej wyrafinowanych badań BCI.Wielki kamień milowy dla ludzi przyszedł w 1998 r., Kiedy pacjent o imieniu Johnny Ray, który doznał „Zamkniętego zespołu” z powodu udaru wpływającego na jego łodygę mózgu, otrzymał implant i po kilku tygodniach treningu mógł użyć go do manipulowaniaKursor i przeliteruj słowa.Było to transformacyjne doświadczenie dla pacjenta: bez implantu pozostałby całkowicie niezdolny do skontaktowania się ze światem zewnętrznym, byłoby w stanie po cichu obserwować i zastanawiać się do śmierci.BCI otworzyło kanał komunikacji i niezmiernie poprawił jakość życia pacjenta.

W 2002 r. Jens Naumann, człowiek, który zajął się w wieku dorosłym, stał się pierwszym z 16 płacących pacjentów, aby odwołać implant wizji od Williama Dobelle'a, pionierana polu.Do tego czasu miniaturyzacja komputerów i wysokiej jakości kamer umożliwiła zainstalowanie implantu bez konieczności podłączenia do dużej komputerów mainframe, co było wymagane do poprzednich prób w tym kierunku.Implant oferował tylko czarno-białe widzenie tylko w stosunkowo powolnej liczbie klatek na sekundę, ale wystarczyło, aby pacjent powoli prowadził samochód po parkingu Instytutu Research.Była to pierwsza prawdziwa komercjalizacja interfejsów mózgowo-komputerowych.

W 2005 r. Mattaplegiczny Matt Nagle stał się pierwszą osobą, która kontroluje ramię protetyczne za pomocą implantu mózgu, opracowanego przez firmę cyberkinetyki neurotechnologii pod dziełem nazwy produktu.Cyberkinetyka neurotechnologia wciąż dąży do bycia pierwszą firmą, która w dużym stopniu przyniesie BCIS.