Quali sono alcune interfacce cervello-computer (BCI)?
Interfacce cervello-computer (BCI) con una storia più lunga nella fantascienza (dagli anni '50) e nella ricerca e modelli animali (dagli anni '70) rispetto agli impianti pratici per l'uomo (anni '90). Un'interfaccia cervello-computer collega un cervello umano direttamente a un computer, in cui i segnali neurali vengono interpretati e utilizzati per eseguire attività come la manipolazione di un mouse. In questo modo, un paziente paralizzato può navigare in rete o persino muovere un braccio protesico con la sola mente.
Le persone sane possono persino utilizzare interfacce cervello-computer non invasive come un altro tipo di dispositivo di input del computer, come un mouse o una tastiera, sebbene questa tecnologia non sia ancora stata commercializzata. Le interfacce cervello-computer possono anche inviare informazioni nel cervello, ad esempio utilizzando elettrodi per stimolare la corteccia visiva a "vedere" una scena presa da una videocamera esterna, consentendo ai pazienti non vedenti di possedere di nuovo la vista, anche se tutt'altro che perfettamente.
Diverse tecnologie sono state utilizzate con successo per ottenere segnali di base dal cervello e in un computer. Questi sono divisi in BCI invasivi, in cui gli elettrodi vengono impiantati nella materia grigia del cervello; BCI parzialmente invasivi, impiantati all'interno del cranio ma appoggiati solo sulla parte superiore del cervello; e BCI non invasivi, che coinvolgono dispositivi di plastica che scivolano sulla testa come una cuffia da doccia. In generale, più il BCI è invasivo, più tessuto cicatriziale, possibili complicazioni e spese, ma maggiore è la risoluzione di input e output.
A partire dagli impianti nei ratti nei primi anni '90, sono stati sviluppati impianti cerebrali che permettevano il controllo di manipolatori o cursori esterni. Le scimmie erano le prossime a procurarsi gli impianti e la specie continua a essere l'obiettivo della ricerca BCI più sofisticata oggi. La grande pietra miliare per gli umani arrivò nel 1998, quando un paziente di nome Johnny Ray, che soffriva di "sindrome bloccata" a causa di un ictus che colpiva il suo tronco encefalico, ricevette un impianto e, dopo diverse settimane di allenamento, poteva usarlo per manipolare un cursore e scrivi le parole. Questa è stata un'esperienza trasformativa per il paziente: senza l'impianto, rimarrebbe completamente incapace di contattare il mondo esterno, in grado di osservare e riflettere in silenzio fino alla morte. Il BCI ha aperto un canale di comunicazione e ha migliorato incommensurabilmente la qualità della vita del paziente.
Nel 2002, Jens Naumann, un uomo diventato cieco in età adulta, divenne il primo di 16 pazienti paganti a ricevere un impianto di visione da William Dobelle, un pioniere nel settore. A questo punto, la miniaturizzazione di computer e telecamere di qualità ha reso possibile l'installazione dell'impianto senza la necessità di un collegamento a un mainframe di grandi dimensioni, come era stato richiesto per precedenti tentativi in questa direzione. L'impianto offriva solo una visione in bianco e nero a un frame rate relativamente lento, ma era sufficiente per consentire al paziente di guidare lentamente un'auto nel parcheggio dell'istituto di ricerca. Questa è stata la prima vera commercializzazione di interfacce cervello-computer.
Nel 2005, il tetraplegico Matt Nagle è diventato il primo a controllare un braccio protesico mediante un impianto cerebrale, sviluppato dalla società Cyberkinetics Neurotechnology con il nome del prodotto BrainGate. Cyberkinetics Neurotechnology cerca ancora di essere la prima azienda a portare i BCI al grande pubblico.