Teknolojia ya kiolesura cha ubongo na kompyuta inatoka kwenye maabara na kuingia katika maisha yetu

Kuingiliana kwa akili zetu na kompyuta kunaleta maono ya kuchomeka kwenye Matrix, au kupitia misitu ya Pandora katika Avatar. Kuunganisha akili na mashine kumekisiwa tangu tunapoanza kuelewa ugumu wa mfumo wa neva—na jinsi tunavyoweza kuuunganisha na teknolojia ya kompyuta. Tunaweza kuona hili katika hadithi za mapema za kisayansi, kama akili zisizo na mwili hudhibiti mashine nyingi kutekeleza  zabuni mbovu za huluki.  

Viunganishi vya Kompyuta-Kompyuta (BCIs) vimekuwepo kwa muda mrefu. Jacques Vidal, Profesa Emeritus katika UCLA, ambaye alisoma mifumo hii wakati wa 1970's, alianzisha neno BCI. Jambo la msingi ni kwamba ubongo wa binadamu ni CPU inayochakata taarifa za hisi na kutuma mawimbi ya umeme kama maagizo. Ilikuwa ni mwendo mfupi wa mantiki kudhahania kwamba kompyuta zinaweza kuratibiwa kutafsiri mawimbi haya na kutuma mawimbi yake kwa lugha sawa. Kwa kuanzisha lugha hii inayoshirikiwa, kinadharia, ubongo na mashine zinaweza kuzungumza. 

Kuisogeza … kwa hisia 

Programu nyingi za BCI ziko katika uga wa urekebishaji wa neva. Wanasayansi wamejua kwa muda mrefu kuwa vipengele mahususi vimejanibishwa katika maeneo mahususi katika ubongo, na kwa ujuzi huu wa “ramani ya ubongo,”                                                                                                     lona                  lona    zifanye kazi  huhusika. Kwa kupandikiza elektroni kwenye gamba la motor kwa mfano, watu wasio na viungo wanaweza kufundishwa kusonga au kudhibiti viungo bandia kwa “kufikiri” kusogeza mkono wa mtu. Vilevile, elektroni zinaweza kuwekwa kando ya uti wa mgongo ulioharibika ili kutuma ishara za kusogeza miguu na mikono iliyopooza. Teknolojia hii pia inatumika kwa viungo bandia vya kuona, kuchukua nafasi au kurejesha kuona kwa watu fulani. 

Kwa nguo bandia za neva, lengo si                           ayige utendakazi  ulio-potea. Kwa mfano,  tunapookota yai, akili zetu hutuambia jinsi uwezo wetu unapaswa kuwa thabiti, ili tusiliponde. Sharlene Flesher ni sehemu ya timu kutoka Chuo Kikuu cha Pittsburgh inayojumuisha kazi hii katika miundo yao ya viungo bandia. Kwa pia kulenga eneo la ubongo ambalo “huhisi” au kuhisi msisimko wa kugusa (gamba la somatosensory), timu ya Flesher inatarajia kuunda upya mfano wa utaratibu wa majibu unaotuwezesha kurekebisha mguso na shinikizo—ambayo ni muhimu katika kutekeleza harakati nzuri za magari ya mkono. 

Fiesher anasema,   “kurejesha kikamilifu utendaji wa kiungo cha juu ni kutumia mikono yetu kuingiliana na mazingira, na kuweza kuhisi kile ambacho mikono hiyo inagusa,” na ili   “kuchezea vitu kikweli, unahitaji fahamu ni vidole gani vimegusana, kila kidole kinatumia nguvu kiasi gani, na kisha tumia habari hiyo kufanya harakati inayofuata." 

Viwango halisi ambavyo ubongo hutuma na kupokea msukumo ni wa chini sana−karibu milivolti 100 (mV). Kupata na kukuza mawimbi haya kumekuwa kipengele kikubwa katika utafiti wa BCI . Njia ya kitamaduni ya kupandikiza elektroni moja kwa moja kwenye ubongo au uti wa mgongo hubeba hatari zinazoepukika  za taratibu za upasuaji, kama vile kutokwa na damu au maambukizo. Kwa upande mwingine, “vikapu vya mishipa ya fahamu” visizovamizi kama vile vinavyotumiwa katika elekrograms za kielektroniki (EEG’s) hufanya upokeaji wa mawimbi kuwa mgumu kwa sababu “kelele.” Fuvu  lenye mifupa linaweza kusambaza mawimbi, na mazingira ya nje yanaweza kutatiza uchukuaji. Zaidi ya hayo, kuunganisha kompyuta                                   uunganisho wa nyaya  tata ambao huzuia uhamaji , kwa hivyo  mipangilio mingi ya BCI sasa hivi iko ndani ya mipaka ya mipangilio ya maabara. 

Flesher anakubali vikwazo hivi pia vimezuia matumizi ya kliniki kwa watu waliobainishwa wenye uwezo wa kufikia maendeleo haya. Anaamini kuwa kuhusisha watafiti zaidi kutoka nyanja mbalimbali kunaweza kuchochea maendeleo na pengine kutoa masuluhisho ya kibunifu kwa vikwazo hivi. 

"Kazi tunayofanya inapaswa kuwafanya wengine wafurahie kuchunguza teknolojia hii ... wataalam katika nyanja mbalimbali wanaofanya kazi kwa lengo sawa ni njia ya haraka zaidi katika kuleta ufumbuzi bora kwa wagonjwa." 

Kwa hakika, watafiti na wabunifu wanachunguza BCI kwa kina zaidi, si                                   ]                                              ya ya ya ya ya ya  yona 

Nje ya maabara, na kwenye mchezo 

Tangu ilipoanzishwa kama mwanafunzi katika Chuo Kikuu cha Michigan, Neurable  yenye makao yake Boston sasa imekuwa mojawapo ya wachezaji wanaoonekana zaidi katika uwanja unaokua wa BCI kwa  kuchunguza mbinu tofauti kwa teknolojia ya BCI. Badala ya kuunda maunzi yao wenyewe, Neurable imetengeneza programu za umiliki zinazotumia kanuni kuchanganua na kuchakata mawimbi kutoka kwa ubongo.  

"Katika Neurable, tumeelewa upya jinsi mawimbi ya ubongo yanavyofanya kazi," Mkurugenzi Mtendaji na mwanzilishi Dk. Ramses Alcaide anaeleza. "Sasa tunaweza kupata ishara hizo kutoka kwa usanidi wa kawaida wa EEG na kuchanganya hii na algoriti zetu za kujifunza ili kukata kelele ili kupata ishara zinazofaa, kwa viwango vya juu vya kasi na usahihi." 

Faida nyingine asili, kulingana na Alcaide, ni kwamba vifaa vyao vya kutengeneza programu (SDK) ni mfumo wa agnostic, kumaanisha kwamba vinaweza kutumika kwa programu au kifaa chochote kinachooana. Kutenganishwa huku kutoka kwa muundo wa ‘maabara ya utafiti’ ni uamuzi makini wa kibiashara wa kampuni ili kufungua uwezekano wa wapi na jinsi teknolojia ya BCI inaweza kutumika. 

"Kihistoria BCIs zimekuwa ndani ya maabara, na tunachofanya ni kuunda bidhaa ambayo kila mtu anaweza kufaidika nayo, kwani SDK zetu zinaweza kutumika katika hali yoyote, matibabu au la." 

Uondoaji huu unaowezekana unafanya teknolojia ya BCI kuvutia katika matumizi mengi. Katika kazi hatari kama vile kutekeleza sheria au kuzima moto, kuiga makala halisi bila hatari inayohitajika kunaweza kuwa muhimu katika mchakato wa mafunzo. 

Programu inayowezekana ya kibiashara katika uwanja wa michezo pia inaleta msisimko mkubwa. Wapenzi wa michezo tayari wanaota kuzama kabisa katika ulimwengu pepe ambapo mazingira ya hisia ya karibu na uhalisi iwezekanavyo. Bila kidhibiti kinachoshikiliwa kwa mkono, wachezaji wanaweza “kufikiri” kutekeleza amri ndani mazingira ya pepe. Mashindano ya kuunda utumiaji bora zaidi wa michezo ya kubahatisha yamehimiza makampuni mengi kuchunguza uwezekano wa kibiashara wa BCI. Neurable huona siku zijazo katika teknolojia ya BCI ya kibiashara na wanatumia rasilmali kwenye njia hii ya maendeleo. 

"Tunataka kuona teknolojia yetu ikipachikwa katika programu nyingi za programu na maunzi iwezekanavyo," anasema Alcaide. "Kuruhusu watu kuingiliana na ulimwengu kwa kutumia shughuli zao za ubongo tu, hii ndiyo maana halisi ya kauli mbiu yetu: ulimwengu usio na mipaka."