Jakie są niektóre interfejsy mózg-komputer (BCI)?
Interfejsy mózg-komputer (BCI) o dłuższej historii w science fiction (od lat 50.) oraz w modelach badań i zwierząt (od lat 70.) niż praktyczne implanty dla ludzi (lata 90.). Interfejs mózg-komputer łączy ludzki mózg bezpośrednio z komputerem, gdzie sygnały neuronowe są interpretowane i wykorzystywane do wykonywania zadań takich jak manipulowanie myszą. W ten sposób sparaliżowany pacjent może surfować po sieci, a nawet poruszać protetycznym ramieniem samym umysłem.
Zdrowi ludzie mogą nawet używać nieinwazyjnych interfejsów mózg-komputer jako innego rodzaju komputerowego urządzenia wejściowego, takiego jak mysz lub klawiatura, chociaż technologia ta nie została jeszcze wprowadzona na rynek. Interfejsy mózg-komputer mogą również wysyłać informacje z powrotem do mózgu, na przykład za pomocą elektrod stymulujących korę wzrokową do „oglądania” sceny zarejestrowanej przez zewnętrzną kamerę wideo, umożliwiając niewidomym pacjentom ponowne posiadanie wzroku, aczkolwiek dalekie od ideału.
Z powodzeniem wykorzystano kilka technologii, aby uzyskać podstawowe sygnały z mózgu i do komputera. Są one podzielone na inwazyjne BCI, w których elektrody są wszczepiane w szarą materię mózgu; częściowo inwazyjne BCI, wszczepione w czaszkę, ale spoczywające tylko na szczycie mózgu; oraz nieinwazyjne BCI, obejmujące plastikowe urządzenia, które ślizgają się po głowie jak czepek. Ogólnie rzecz biorąc, im bardziej inwazyjny BCI, tym więcej blizny, możliwe komplikacje i koszty, ale większa rozdzielczość wejścia i wyjścia.
Począwszy od implantów u szczurów na początku lat 90. opracowano implanty mózgowe, które umożliwiały kontrolę zewnętrznych manipulatorów lub kursorów. Kolejne małpy otrzymały implanty, 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 cierpiał na „zespół zablokowany” z powodu udaru mózgu pnia mózgu, otrzymał implant i po kilku tygodniach treningu mógł go użyć do manipulacji kursor i przeliteruj słowa. Było to przełomowe doświadczenie dla pacjenta: bez implantu pozostałby całkowicie niezdolny do kontaktu ze światem zewnętrznym, mógł jedynie spokojnie obserwować i zastanawiać się aż do śmierci. BCI otworzył kanał komunikacji i niezmiernie poprawił jakość życia pacjenta.
W 2002 roku Jens Naumann, mężczyzna niewidomy w wieku dorosłym, stał się pierwszym z 16 płacących pacjentów, którzy otrzymali implant wizyjny od Williama Dobelle, pioniera w tej dziedzinie. Do tego czasu miniaturyzacja komputerów i wysokiej jakości kamer umożliwiła instalację implantu bez konieczności podłączania do dużej ramy głównej, jak było to wymagane w przypadku poprzednich prób w tym kierunku. Implant oferował jedynie czarno-białe widzenie ze względnie małą liczbą klatek na sekundę, ale wystarczyło, aby pacjent mógł powoli jeździć samochodem po parkingu instytutu badawczego. To była pierwsza prawdziwa komercjalizacja interfejsów mózg-komputer.
W 2005 roku tetraplegik Matt Nagle stał się pierwszą osobą kontrolującą ramię protetyczne za pomocą implantu mózgowego, opracowanego przez firmę Cyberkinetics Neurotechnology pod nazwą produktu BrainGate. Cyberkinetics Neurotechnology wciąż stara się być pierwszą firmą, która w znaczący sposób przedstawia BCI społeczeństwu.