Teknologjia e ndërfaqes tru-kompjuter po largohet nga laboratori dhe po kalon në jetën tonë

Ndërlidhja e trurit tonë me kompjuterët sjell vizione ose të futjes në Matrix, ose të vrapimit nëpër pyjet e Pandorës në Avatar. Lidhja e mendjes me makinën është spekuluar që kur filluam të kuptojmë ndërlikimet e sistemit nervor - dhe si mund ta integrojmë atë me teknologjinë kompjuterike. Ne mund ta shohim këtë në trojet e hershme fantastiko-shkencore, pasi truri i patrupëzuar kontrollon makina të shumta për të kryer ofertat keqdashëse të një entiteti.  

Ndërfaqet tru-kompjuter (BCI) kanë ekzistuar për mjaft kohë. Jacques Vidal, Profesor Emeritus në UCLA, i cili studioi këto sisteme gjatë viteve 1970, shpiku termin BCI. Premisa bazë është se truri i njeriut është një CPU që përpunon informacionin ndijor dhe dërgon sinjale elektrike si komanda. Ishte një hap i shkurtër logjik për të hipotezuar se kompjuterët më pas mund të programohen për të interpretuar këto sinjale dhe për të dërguar sinjalet e tyre në të njëjtën gjuhë. Duke krijuar këtë gjuhë të përbashkët, teorikisht, truri dhe makina mund të flasin me njëri-tjetrin. 

Duke e lëvizur… me ndjenjë 

Shumë aplikime të BCI-ve janë në fushën e rehabilitimit nervor. Shkencëtarët e kanë ditur prej kohësh se funksionet specifike janë të lokalizuara në zona të veçanta në tru, dhe me këtë njohuri të "hartës së trurit", ne mund t'i stimulojmë këto zona për të kryer funksionet e tyre përkatëse. Për shembull, duke vendosur elektroda në korteksin motorik, njerëzit me gjymtyrë që mungojnë mund të mësohen të lëvizin ose të manipulojnë protezat duke "menduar" lëvizjen e krahut. Po kështu, elektroda mund të vendosen përgjatë një palce kurrizore të dëmtuar për të dërguar sinjale për të lëvizur gjymtyrët e paralizuara. Kjo teknologji është duke u përdorur edhe për protezat vizuale, për të zëvendësuar apo rivendosur shikimin tek individë të caktuar. 

Për neuro-protezat, qëllimi nuk është thjesht të imitojnë funksionin e humbur motorik. Për shembull, kur marrim një vezë, truri ynë na tregon se sa i fortë duhet të jetë kapja jonë, në mënyrë që të mos e shtypim atë. Sharlene Flesher është pjesë e një ekipi nga Universiteti i Pitsburgut që po e integron këtë funksion në modelet e tyre të protezave. Duke synuar gjithashtu zonën e trurit që "ndjen" ose ndjen stimulimin e prekshëm (korteksin somatosensor), ekipi i Flesher shpreson të rikrijojë një pamje të një mekanizmi reagimi që na mundëson të modulojmë prekjen dhe presionin - gjë që është thelbësore në kryerjen e lëvizjet më të imëta motorike të dorës. 

Fiesher thotë, "për të rivendosur plotësisht funksionin e një gjymtyre të sipërme do të thotë të përdorim duart tona për të ndërvepruar me mjedisin dhe për të qenë në gjendje të ndiejmë se çfarë ato duar po prekin", dhe në mënyrë që "të manipulosh me të vërtetë objektet, duhet të Dini cilët gishta janë në kontakt, sa forcë ushtron secili gisht dhe më pas përdorni atë informacion për të bërë lëvizjen e radhës. 

Tensionet aktuale në të cilat truri dërgon dhe merr impulse janë shumë të ulëta - rreth 100 milivolt (mV). Marrja dhe përforcimi i këtyre sinjaleve ka qenë një pikë e madhe pengesë në kërkimin BCI. Rruga tradicionale e implantimit direkt të elektrodave në tru ose në palcën kurrizore mbart rreziqet e pashmangshme të procedurave kirurgjikale, si gjakderdhja ose infeksioni. Nga ana tjetër, "shportat nervore" jo-invazive si ato të përdorura në elektroencefalogramet (EEG) e bëjnë marrjen dhe transmetimin e sinjalit të vështirë për shkak të "zhurmës". Kafka kockore mund të shpërndajë sinjalet dhe mjedisi i jashtëm mund të ndërhyjë në marrjen. Për më tepër, lidhja me një kompjuter kërkon instalime elektrike të ndërlikuara që kufizon lëvizshmërinë, kështu që shumica e konfigurimeve BCI tani janë brenda kufijve të një mjedisi laboratorik. 

Flesher pranon se këto kufizime kanë kufizuar gjithashtu aplikimet klinike për një popullatë të përcaktuar me akses në këto zhvillime. Ajo beson se përfshirja e më shumë studiuesve nga fusha të ndryshme mund të nxisë zhvillimin dhe ndoshta të ofrojë zgjidhje novatore për këto pengesa. 

"Puna që ne po bëjmë duhet t'i entuziazmojë të tjerët për të eksploruar këtë teknologji ... ekspertët në një sërë fushash që punojnë drejt të njëjtit qëllim është një rrugë shumë më e shpejtë për të sjellë zgjidhjet më të mira për pacientët." 

Në fakt, studiuesit dhe projektuesit po eksplorojnë BCI më thellë, jo vetëm për të kapërcyer këto kufizime, por për të zhvilluar aplikacione të reja që kanë gjeneruar interes më të madh publik. 

Nga laboratori dhe në lojë 

Që nga fillimet e tij si një startup studentor në Universitetin e Miçiganit, Neurable me bazë në Boston tani është bërë një nga lojtarët më të dukshëm në fushën në rritje të BCI duke eksploruar një qasje të ndryshme ndaj teknologjisë BCI. Në vend të ndërtimit të harduerit të tyre, Neurable ka zhvilluar një softuer të pronarit që përdor algoritme për të analizuar dhe përpunuar sinjalet nga truri.  

"Në Neurable, ne kemi rikuptuar se si funksionojnë valët e trurit," shpjegon CEO dhe themeluesi Dr. Ramses Alcaide. "Tani mund t'i marrim ato sinjale nga konfigurimet standarde të EEG dhe ta kombinojmë këtë me algoritmet tona të të mësuarit për të shkurtuar zhurmën për të gjetur sinjalet e duhura, në nivele të larta shpejtësie dhe saktësie." 

Një tjetër avantazh i qenësishëm, sipas Alcaide, është se kompleti i tyre i zhvillimit të softuerit (SDK) është agnostik i platformës, që do të thotë se mund të aplikohet në çdo softuer ose pajisje të përputhshme. Kjo ndarje nga forma e 'laboratorit të kërkimit' është një vendim biznesi i ndërgjegjshëm nga kompania për të hapur mundësitë se ku dhe si mund të zbatohet teknologjia BCI. 

"Historikisht BCI-të janë përfshirë brenda laboratorit dhe ajo që ne po bëjmë është të krijojmë një produkt nga i cili mund të përfitojnë të gjithë, pasi SDK-të tona mund të përdoren në çdo kapacitet, mjekësor ose jo." 

Ky heqje e mundshme po e bën teknologjinë BCI tërheqëse në shumë aplikacione. Në profesionet e rrezikshme si zbatimi i ligjit ose zjarrfikja, simulimi i skenarëve të jetës reale pa rrezikun e nevojshëm mund të jetë i paçmuar për procesin e trajnimit. 

Aplikimi i mundshëm komercial në fushën e lojrave po gjeneron gjithashtu shumë emocion. Të apasionuarit pas lojërave tashmë po ëndërrojnë të zhyten plotësisht në një botë virtuale ku mjedisi ndijor është sa më afër realitetit. Pa një kontrollues të dorës, lojtarët mund të "mendojnë" për kryerjen e komandave brenda një mjedisi virtual. Gara për të krijuar përvojën më gjithëpërfshirëse të lojërave ka nxitur shumë kompani të shqyrtojnë mundësitë tregtare të BCI. Neurable e sheh të ardhmen në teknologjinë komerciale BCI dhe po i kushton burime kësaj rruge zhvillimi. 

“Ne duam ta shohim teknologjinë tonë të ngulitur në sa më shumë aplikacione softuerësh dhe harduerësh që të jetë e mundur,” thotë Alcaide. “Të lejojmë njerëzit të ndërveprojnë me botën duke përdorur vetëm aktivitetin e tyre të trurit, ky është kuptimi i vërtetë i motos sonë: një botë pa kufizime.”