Spet se veliko govori o možgansko-računalniških vmesnikih (brain–computer interface, BCI), ki ljudem s hudo paralizo omogočajo upravljanje računalnikov, robotskih rok, invalidskih vozičkov in drugih naprav samo z mislimi. Podjetje Neuralink Elona Muska je nedavno sporočilo, da je začelo dolgo pričakovano klinično preskušanje svojega naprednega možganskega čipa.
Neuralinkova naprava omogoča, da se aktivnost posameznih nevronov v možganih, ki sicer pošiljajo signale prek perifernega živčnega sistema do mišic, snema, dekodira v računalniku in nato uporabi za krmiljenje mehanskih naprav na enak način, kot človek krmili svoje telo.
Uradne informacije so sicer skope, vendar naj bi čip podjetja Neuralink vseboval 64 niti, ki omogočajo snemanje aktivnosti posameznih nevronov na 1024 lokacijah, kar je več kot pri drugih metodah BCI. Naprava je tudi v celoti vsadljiva in brezžična, kar je novost pri BCI, ki beležijo aktivnosti posameznih nevronov.
Glavni cilji testiranja so varnost pripomočka, obnašanje naprave po vsaditvi, preprečevanje okužb in dolgoročno spremljanje delovanja za zagotavljanje varnosti. Znanstveniki želijo izvedeti, ali se bo kakovost zaznanih nevronskih signalov sčasoma poslabšala, kar je običajno pri obstoječih napravah, in kako se brezžični sistem obnese v okoljih zunaj laboratorija.
Bistvo vmesnikov med možgani in računalnikom (BCI) je, da omogočajo neposredno komunikacijo med možgani in zunanjimi napravami brez uporabe perifernega živčnega sistema in mišic. Cilj tehnologije BCI je zagotoviti komunikacijski kanal za prenos ukazov iz možganov neposredno na računalniške sisteme oziroma mehanske naprave, kot so umetne okončine ali invalidski vozički. To bi osebam s hudo gibalno ali komunikacijsko oviranostjo omogočilo večjo neodvisnost in izboljšalo kakovost njihovega življenja.
Sistemi BCI delujejo tako, da zajamejo električne signale možganov, ki nastanejo kot odziv na predviden gib, na primer roke. To običajno dosežejo z uporabo elektrod, ki so lahko nameščene na površini lobanje (neinvazivne tehnike) ali neposredno na možganskem tkivu (invazivne tehnike).
Zajete možganske signale nato obdelajo in analizirajo, da dekodirajo uporabnikove namere. S pomočjo algoritmov za strojno učenje in obdelavo signalov BCI sistemi interpretirajo te signale, da ugotovijo, kakšno akcijo namerava uporabnik izvesti.
Po dekodiranju namer se ustrezni ukazi prenesejo na zunanjo napravo, kot je umetna okončina, robotska roka ali druga naprava. Če torej sistem zazna miselno namero, da bi premaknil roko, lahko to informacijo prevede v ukaz, ki povzroči, da se umetna okončina premakne.
Podjetje Neuralink je že dokazalo, da lahko opica z vsajenim možganskim čipom z mislimi upravlja krmilno palico (joystick) in tako igra videoigre. To so dosegli z dekodiranjem nevronske aktivnosti v realnem času in pretvorbo teh signalov v ukaze, ki jih lahko interpretira in izvaja računalnik. Opica je z roko še vedno upravljala krmilno palico, vendar ta ni bila aktivna; signale je prestregel čip v možganih in računalnik je ustvaril ukaze za premikanje pike na zaslonu, kot da bi ukazi prihajali iz krmilne palice, ki jo premika opičja roka.
V enem izmed testov je Neuralink uporabil brezžično povezavo za prenos nevronskih signalov iz možganov opice do računalnika, kar je omogočilo opici, da je igrala videoigro brez fizične povezave med vsadkom in računalnikom. To je pomemben korak v smeri praktične uporabe BCI tehnologije, saj odpravlja potrebo po žičnih povezavah, ki so lahko moteče in predstavljajo tveganje za okužbe.
Raziskave so pokazale tudi, da lahko opice z vsadki Neuralink izvajajo naloge, ki zahtevajo fino motorično kontrolo, kar nakazuje na visoko natančnost pri dekodiranju in interpretaciji možganskih signalov. To odpira potencial za uporabo BCI tehnologije pri ljudeh za obnovitev motoričnih funkcij, oziroma za pomoč pri nadzoru naprednih umetnih protez.
Vendar možgansko-računalniški vmesniki (BCI) ne omogočajo le prenosa informacij iz možganov v računalnik, ampak tudi obratno, iz računalnika v možgane. Pošiljanje informacij nazaj v možgane lahko na primer osebam s senzoričnimi motnjami omogoči zaznavanje okolice ali sprejemanje informacij, ki jih sicer ne morejo pridobiti.
V primeru umetnih udov lahko BCI omogočajo uporabnikom, da čutijo dotik ali pritisk, kar se doseže z elektrostimulacijo določenih območij možganov, odgovornih za občutenje dotika. Podobno lahko BCI sistemi prenašajo zvočne informacije neposredno v slušne centre v možganih, kar omogoča gluhih ali naglušnih osebam, da “slišijo” določene zvoke ali opozorila.
Več
Drew, Liam. “Elon Musk’s Neuralink Brain Chip: What Scientists Think of First Human Trial.” Nature, 2 Feb. 2024, https://www.nature.com/articles/d41586-024-00304-4.
