Hvad er nogle hjernecomputer-grænseflader (BCI)?
Hjernecomputer-grænseflader (BCI'er) med en længere historie inden for science fiction (siden 1950'erne) og i forskning og dyremodeller (siden 1970'erne) end praktiske implantater til mennesker (1990'erne). En hjerne-computer-grænseflade knytter en menneskelig hjerne direkte til en computer, hvor neurale signaler fortolkes og bruges til at udføre opgaver såsom at manipulere en mus. På denne måde kan en lammet patient surfe på nettet eller endda bevæge en protesearm med deres sind alene.
Sunde mennesker kan endda bruge ikke-invasive grænseflader mellem hjernen og computere som en anden type computerinputenhed, som en mus eller et tastatur, selvom denne teknologi endnu ikke er kommercialiseret. Hjernecomputer-grænseflader kan også sende information tilbage i hjernen, for eksempel ved hjælp af elektroder til at stimulere den visuelle cortex til at "se" en scene optaget af et eksternt videokamera, så blinde patienter kan se synet igen, omend langt fra perfekt.
Flere teknologier er blevet brugt til at få basale signaler ud af hjernen og ind i en computer. Disse er opdelt i invasive BCI'er, hvor elektroder implanteres i hjernens grå stof; delvis invasive BCI'er, implanteret inde i kraniet, men kun hviler på toppen af hjernen; og ikke-invasive BCI'er, der involverer plastikanordninger, der glider over hovedet som et brusebad. Generelt, jo mere invasiv BCI, jo mere arvæv, mulige komplikationer og udgifter, men jo større opløsning af input og output.
Begyndende med implantater i rotter i de tidlige 90'ere blev hjerneimplantater udviklet, som gjorde det muligt at kontrollere eksterne manipulatorer eller markører. Aber var næste for at få implantaterne, og arten er fortsat målet for den mest sofistikerede BCI-forskning i dag. Den store milepæl for mennesker kom i 1998, da en patient ved navn Johnny Ray, der led af ”indesluttet syndrom” på grund af et slagtilfælde, der påvirkede hans hjernestamme, fik et implantat og efter flere ugers træning kunne bruge det til at manipulere en markør og stave ord. Dette var en transformativ oplevelse for patienten: uden implantatet ville han forblive fuldstændig ude af stand til at komme i kontakt med omverdenen, kun i stand til stille at observere og reflektere indtil døden. BCI åbnede en kommunikationskanal og forbedrede umådeligt patientens livskvalitet.
I 2002 blev Jens Naumann, en mand, der blev blind i voksen alder, den første af 16 betalende patienter for at modtage et visionimplantat fra William Dobelle, en pioner på området. På dette tidspunkt gjorde miniatureringen af computere og kvalitetskameraer det muligt at installere implantatet uden at nødvendiggøre en tilslutning til en stor mainframe, som det var nødvendigt for tidligere forsøg i denne retning. Implantatet bød kun sort-hvidt syn med en relativt langsom billedhastighed, men det var nok til at tillade patienten langsomt at køre en bil rundt på forskningsinstituttets parkeringsplads. Dette var den første rigtige kommercialisering af hjernecomputergrænseflader.
I 2005 blev den tetraplegiske Matt Nagle den første person til at kontrollere en protesearm ved hjælp af et hjerneimplantat, udviklet af virksomheden Cyberkinetics Neurotechnology under produktnavnet BrainGate. Cyberkinetik Neurotechnology søger stadig at være den første virksomhed, der bringer BCI'er til offentligheden på en stor måde.