Vad är några hjärndatorgränssnitt (BCI)?
Hjärndatorgränssnitt (BCI) med en längre historia inom science fiction (sedan 1950-talet) och i forskning och djurmodeller (sedan 1970-talet) än praktiska implantat för människor (1990-talet). Ett hjärn-datorgränssnitt länkar en mänsklig hjärna direkt till en dator, där neuralsignaler 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 ens själ.
Friska människor kan till och med använda icke-invasiva gränssnitt mellan hjärnan och datorer som en annan typ av datorinmatningsenhet, som en mus eller ett tangentbord, även om denna teknik ännu inte kommer att kommersialiseras. Hjärn-datorgränssnitt kan också skicka information tillbaka till hjärnan, till exempel med hjälp av elektroder för att stimulera visuellt cortex att "se" en scen som tas av en extern videokamera, vilket gör att blinda patienter kan få syn igen, om än långt ifrån perfekt.
Flera tekniker har framgångsrikt använts för att få grundläggande signaler ut ur hjärnan och in i en dator. Dessa är indelade i invasiva BCI, där elektroder implanteras i hjärnans grå materia; 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 duschkappa. I allmänhet, desto mer invasiv BCI, desto mer ärrvävnad, möjliga komplikationer och utgifter, men desto större upplösning av input och output.
Från 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 som heter Johnny Ray, som drabbades av ”inlåst syndrom” på grund av en stroke som drabbade hans hjärnstam, fick ett implantat och efter flera veckors träning kunde han använda det för att manipulera en markör och stava 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 patientens livskvalitet.
År 2002 blev Jens Naumann, en man som blev blind i vuxen ålder, den första av 16 betalande patienter för att få ett synimplantat från William Dobelle, en pionjär på området. Vid denna tid gjorde miniatyriseringen av datorer och kvalitetskameror det möjligt att installera implantatet utan att behöva ansluta till en stor stordator, vilket hade krävts för tidigare försök i denna riktning. Implantatet erbjöd endast svartvit syn med relativt långsam ramhastighet, men det räckte för att låta patienten sakta köra en bil runt forskningsinstitutets parkeringsplats. Detta var den första verkliga kommersialiseringen av hjärn-datorgränssnitt.
2005 blev den tetraplegiska Matt Nagle den första personen som kontrollerade en protesarm med hjälp av en hjärnimplantat, utvecklad av företaget Cyberkinetics Neurotechnology under produktnamnet BrainGate. Cyberkinetics Neurotechnology strävar fortfarande efter att vara det första företaget som ger BCI till allmänheten på ett stort sätt.