A tecnulugia di l'interfaccia Brain-computer si move fora di u labburatoriu, è in a nostra vita

L'interfaccia di u nostru cervellu cù l'urdinatori evoca visioni sia di cunnette in Matrix, sia di correre per i boschi di Pandora in Avatar. A cunnessione di a mente à a macchina hè stata speculata da quandu avemu cuminciatu à capisce l'intricacies di u sistema nervu - è cumu pudemu integrà cù a tecnulugia di l'informatica. Pudemu vede questu in i primi tropi di fantascienza, postu chì i cervelli disincarnati cuntrollanu numerose macchine per eseguisce l'offerta malevola di una entità.  

L'Interfacce Brain-Computer (BCI) sò state intornu per un bellu pezzu. Jacques Vidal, prufessore emeritu à l'UCLA, chì hà studiatu sti sistemi durante l'anni 1970, hà inventatu u terminu BCI. A premessa basica hè chì u cervellu umanu hè un CPU chì processa l'infurmazioni sensoriali è manda signali elettrici cum'è cumandamenti. Hè statu un pocu saltu di logica per ipotisà chì l'urdinatori ponu esse programati per interpretà questi signali, è mandà i so signali in a listessa lingua. Stabbilimentu di sta lingua cumuna, in teoria, u cervellu è a macchina ponu parlà. 

Sposta lu ... cun sentimentu 

Parechje applicazioni di BCI sò in u campu di a riabilitazione neurale. I scientisti anu longu cunnisciutu chì e funzioni specifiche sò localizzate in spazii particulari in u cervellu, è cù questa cunniscenza di a "mappa di u cervellu", pudemu stimulà sti spazii per fà e so funzioni rispettivi. Implantendu l'elettrodi in a corteccia di u mutore, per esempiu, e persone cù membri mancanti ponu esse insignati à spustà o manipulà e protesi "pensendu" di move u so bracciu. In listessu modu, l'elettrodi ponu esse posti longu una spina dannata per mandà signalazioni per spustà i membri paralizati. Sta tecnulugia hè ancu aduprata per e protesi visuali, per rimpiazzà o restaurà a vista in certi individui. 

Per i neuro-protesi, l'obiettivu ùn hè micca solu di mimicà a funzione di u mutore persu. Per esempiu, quandu coglie un ovu, u nostru cervellu ci dice quantu ferma a nostra presa deve esse, per ùn sfraccià micca. Sharlene Flesher face parte di una squadra di l'Università di Pittsburgh chì integra sta funzione in i so disinni di protesi. Destinendu ancu à l'area di u cervellu chì "sente" o sensa l'estimulazione tattile (a corteccia somatosensoriale), a squadra di Flesher spera di ricreà una sembianza di un mecanismu di feedback chì ci permette di modulà u toccu è a pressione, chì hè essenziale per eseguisce muvimenti motori più fini di a manu. 

Fiesher dice, "per restaurà cumplettamente a funzione di un membru superiore hè di utilizà e nostre mani per interagisce cù l'ambiente, è per esse capace di sente ciò chì quelli mani tocanu", è in ordine, "per manipulà veramente l'uggetti, avete bisognu di Sapete quali dite sò in cuntattu, quantu forza ogni dito esercita, è dopu aduprà sta informazione per fà u prossimu muvimentu. 

A tensione attuale à quale u cervellu manda è riceve impulsi sò assai bassu - circa 100 millivolts (mV). L'ottenimentu è l'amplificazione di sti signali hè statu un puntu di attaccu enormu in a ricerca BCI. A strada tradiziunale di l'implantazione diretta di l'elettrodi in u cervellu o a spina porta i risichi inevitabbili di prucessi chirurgici, cum'è sanguinamentu o infezzione. Per d 'altra banda, "cesti neurali" non invasivi cum'è quelli usati in l'elettroencefalogrammi (EEG) facenu difficultà a ricezione è a trasmissione di u signale per via di u "rumore". U craniu osseu pò diffondere i signali, è l'ambiente esternu pò interferiscenu cù l'assunzione. Inoltre, a cunnessione à un computer richiede un cablaggio intricatu chì limita a mobilità, cusì a maiò parte di e configurazioni BCI avà sò in i limiti di un ambiente di laboratoriu. 

Flesher ammette chì queste limitazioni anu ancu limitatu l'applicazioni cliniche à una populazione definita cù accessu à questi sviluppi. Ella crede chì a participazione di più circadori da diversi campi puderia stimulà u sviluppu è forse furnisce suluzioni innovatori à questi ostaculi. 

"U travagliu chì facemu duverebbe fà l'altri entusiasmati à spiegà sta tecnulugia ... esperti in una varietà di campi chì travaglianu versu u stessu scopu hè una strada assai più rapida per portà e migliori suluzioni à i pazienti." 

In fatti, i circadori è i diseggiani esploranu BCI più in profondità, micca solu per superà queste limitazioni, ma per sviluppà novi applicazioni chì anu generatu un interessu publicu più grande. 

Fora di u laboratoriu, è in u ghjocu 

Da u so principiu cum'è una startup studentesca à l'Università di Michigan, Neurable, basatu in Boston, hè diventatu avà unu di i attori più visibili in u crescente campu di BCI esplorendu un approcciu sfarente à a tecnulugia BCI. Invece di custruisce u so propiu hardware, Neurable hà sviluppatu un software patentatu chì usa algoritmi per analizà è processà i segnali da u cervellu.  

"In Neurable, avemu ri-capitu cumu funziona l'onda cerebrale", spiega u CEO è fundatore Dr Ramses Alcaide. "Pudemu avà uttene quelli segnali da e configurazioni EEG standard è cumminà questu cù i nostri algoritmi di apprendimentu per tagliate u rumore per truvà i segnali ghjusti, à un altu livellu di rapidità è precisione". 

Un altru vantaghju inherente, secondu Alcaide, hè chì u so kit di sviluppu di software (SDK) hè agnosticu di a piattaforma, chì significa chì pò esse appiicata à qualsiasi software o dispositivu compatible. Questa separazione da u muffa di "laboratoriu di ricerca" hè una decisione cummerciale cuscente da a cumpagnia per apre e pussibilità di induve è cumu a tecnulugia BCI pò esse applicata. 

"Storicamente i BCI sò stati cuntenuti in u laboratoriu, è ciò chì facemu hè di creà un pruduttu chì tutti ponu prufittà, postu chì i nostri SDK ponu esse aduprati in ogni capacità, medica o micca". 

Stu potenziale unshackling rende a tecnulugia BCI attraente in numerose applicazioni. In occupazioni periculose cum'è l'applicazione di a lege o a lotta di u focu, a simulazione di scenarii di a vita reale senza u periculu necessariu pò esse inestimabile per u prucessu di furmazione. 

L'applicazione cummerciale potenziale in u campu di i ghjoculi genera ancu assai eccitazione. L'amatori di Lusinghi sò digià sunniatu di esse totalmente immersi in un mondu virtuale induve l'ambiente sensoriale hè u più vicinu à a realtà pussibule. Senza un controller portatile, i gamers ponu "pensà" à fà cumandamenti in un ambiente virtuale. A corsa per creà l'esperienza di ghjocu più immersiva hà incitatu à parechje cumpagnie per esaminà e pussibilità cummerciale di BCI. Neurable vede u futuru in a tecnulugia BCI cummerciale è dedicanu risorse à sta strada di sviluppu. 

"Vulemu vede a nostra tecnulugia integrata in quant'è parechje applicazioni software è hardware pussibule", dice Alcaide. "Permettenu à e persone di interagisce cù u mondu usendu solu a so attività cerebrale, questu hè u veru significatu di u nostru mottu: un mondu senza limitazioni".