Vad är några hjärndatorgränssnitt (BCI)?

Hjärndatorgränssnitt (BCIS) med en längre historia i science fiction (sedan 1950-talet) och i forsknings- och djurmodeller (sedan 1970-talet) än praktiska implantat för människor (1990-talet).Ett hjärndatorgränssnitt kopplar en mänsklig hjärna direkt till en dator, där neurala signaler tolkas och används för att utföra uppgifter som att manipulera en mus.På detta sätt kan en förlamad patient surfa på nätet eller till och med flytta en protesarm med ensamt.Även om denna teknik ännu inte har kommersialiserats.Hjärndatorgränssnitt kan också skicka information tillbaka till hjärnan, till exempel med elektroder för att stimulera den visuella cortexen att "se" en scen som tagits av en extern videokamera, vilket gör att blinda patienter kan ha syn igen, om än långt ifrån perfekt.

Flera tekniker har framgångsrikt använts för att få grundläggande signaler ur hjärnan och in i en dator.Dessa är uppdelade i invasiva BCI: er, där elektroder implanteras i hjärnans gråmaterial;delvis invasiva BCI: er, implanterade inuti skallen men bara vilar på toppen av hjärnan;och icke-invasiva BCI: er som involverar plastanordningar som glider över huvudet som en duschmössa.I allmänhet, desto mer invasiv BCI, desto mer ärrvävnad, möjliga komplikationer och kostnader, men den större upplösningen av input och output.

Början med implantat i råttor i början av 90 -talet utvecklades hjärnimplantat som möjliggjorde kontroll av externa manipulatorer eller markörer.Apor var nästa för att få implantaten, och arten fortsätter att vara målet för den mest sofistikerade BCI -forskningen idag.Den stora milstolpen för människor kom 1998, då en patient med namnet Johnny Ray, som led "inlåst syndrom" på grund av en stroke som påverkade hans hjärnstam, fick ett implantat och efter flera veckors träning kunde använda det för att manipuleraen markör och stava ut ord.Detta var en transformativ upplevelse för patienten: utan implantatet skulle han förbli helt oförmögen att kontakta omvärlden, bara kunna tyst observera och reflektera fram till döden.BCI öppnade en kommunikationskanal och förbättrade omöjligt att patientens livskvalitet.på fältet.Vid denna tid gjorde miniatyriseringen av datorer och kvalitetskameror det möjligt att installera implantatet utan att kräva en anslutning till en stor mainframe, som krävdes för tidigare försök i denna riktning.Implantatet erbjöd bara svartvit vision med en relativt långsam bildfrekvens, men det räckte för att patienten långsamt kan köra bil runt forskningsinstitutets parkeringsplats.Detta var den första verkliga kommersialiseringen av hjärndatorgränssnitt.

År 2005 blev den tetraplegiska Matt Nagle den första personen som kontrollerade en protesarm med hjälp av ett hjärnimplantat, utvecklat av företagets cyberkinetik neuroteknologi under produktnamnet Braingate.Cyberkinetics Neurotechnology försöker fortfarande vara det första företaget som tar med BCIS till allmänheten på ett stort sätt.