Myseľ nad strojom: Ohromujúci vzostup rozhraní medzi mozgom a počítačom (BCI)

V roku 2004 umožnil BrainGate trial pomocou Utah array (čip 4×4 mm so 100 elektródami) ochrnutému mužovi pohybovať kurzorom a hrať Pong.
V roku 2012 ovládala Cathy Hutchinson, 58-ročná ochrnutá žena, robotickú ruku, aby zdvihla fľašu a napila sa kávy pomocou mozgového implantátu.
V roku 2016 mohol dobrovoľník s protetickou rukou ovládanou BCI cítiť hmatové vnemy, keď sa prsty protézy dotkli predmetov.
Do roku 2017 vedci predviedli bezdrôtové BCI, čím odstránili objemné káble a konektory z predchádzajúcich systémov.
V máji 2023 umožnilo bezdrôtové rozhranie mozog-chrbtica 40-ročnému mužovi, ktorý bol 12 rokov ochrnutý, postaviť sa, chodiť a vyjsť po schodoch, pričom výsledky boli stabilné viac ako rok.
V roku 2023 dekodéry UCSF preložili predstavovanú reč na syntetizovaný hlas cez mozgový implantát, pričom dosiahli asi 78 slov za minútu.
V roku 2022 pacient s implantátom Synchron napísal správu „Hello World“ výlučne cez implantát, čo bol prvý tweet na svete vytvorený priamo myšlienkou.
V roku 2021 projekt vedený Stanfordom umožnil ochrnutému mužovi písať rýchlosťou 90 znakov za minútu (asi 18 slov za minútu) predstavovaním si písania rukou, s použitím slovníka 125 000 slov.
V máji 2023 získal Neuralink schválenie FDA na začatie klinických skúšok na ľuďoch a do polovice 2024 implantoval svoje bezdrôtové zariadenie N1 prvému pacientovi, pričom do polovice 2025 dosiahol päť implantovaných pacientov.
V máji 2023 spoločnosť Paradromics dokončila prvý test na človeku so svojím Connexus 1 600-kanálovým priamym dátovým rozhraním na University of Michigan.

Rozhrania mozog-počítač – zariadenia, ktoré spájajú naše mozgy priamo s počítačmi – už nie sú len sci-fi. Dnes mozgové implantáty umožňujú ľuďom pohybovať sa, rozprávať a komunikovať so strojmi len pomocou myšlienok worksinprogress.co. Hoci žiadne BCI zatiaľ nemá schválenie FDA na všeobecné použitie, odborníci predpovedajú, že prvé by mohlo prísť v priebehu nasledujúcich piatich rokov worksinprogress.co. Medzitým už BCI pomáhajú ochrnutým pacientom ovládať počítače, riadiť protetické končatiny a dokonca znovu získať schopnosť hovoriť alebo chodiť. Táto podrobná správa vysvetlí, čo sú BCI, ako fungujú, odkiaľ pochádzajú, čo dokážu dnes a ako môžu zmeniť našu budúcnosť – k lepšiemu alebo horšiemu.

Čo sú BCI a ako fungujú?

Rozhranie mozog-počítač (BCI) – nazývané aj rozhranie mozog-stroj – je systém, ktorý umožňuje človeku ovládať externé zariadenie pomocou mozgových signálov gao.gov. V podstate BCI prekladá elektrickú aktivitu neurónov (mozgových buniek) na príkazy, ktoré môžu ovládať počítače, roboty, protézy alebo iné stroje worksinprogress.co. To poskytuje priamu komunikačnú cestu medzi mozgom a zariadením, čím obchádza bežné cesty nervov a svalov tela.

Ako mozog posiela príkazy stroju? Väčšina BCI systémov nasleduje podobný proces. Najprv systém zaznamenáva mozgovú aktivitu. To sa dá urobiť pomocou implantovaných elektród, ktoré zachytávajú signály priamo z neurónov, alebo pomocou neinvazívnych senzorov (napríklad EEG čiapky), ktoré detegujú elektrickú aktivitu alebo prietok krvi v mozgu zvonku lebky gao.gov. Následne sú surové signály dekódované počítačovými algoritmami – často s využitím strojového učenia – aby sa interpretoval zámer používateľa. Nakoniec je dekódovaný zámer preložený do akcie, ako je pohyb kurzora, výber písmena alebo ovládanie robotickej končatiny. Používateľ a BCI zvyčajne prechádzajú spoločným tréningom: človek sa učí generovať mozgové signály konzistentným spôsobom (napríklad predstavovaním si pohybu ruky na signalizáciu „kliknutia“), zatiaľ čo systém strojového učenia sa prispôsobuje rozpoznávaniu týchto špecifických neurálnych vzorcov gao.gov. Postupom času tento spoločný tréning zlepšuje rýchlosť a presnosť interakcie medzi mozgom a zariadením, čím pre používateľa efektívne vytvára novú zručnosť.

Invazívne vs. neinvazívne BCI: BCI existujú v dvoch hlavných podobách – implantované a externé. Implantované BCI zahŕňajú chirurgické umiestnenie elektród na alebo do mozgu. Keďže zachytávajú signály priamo z neurónov s minimálnym rušením, implantáty môžu poskytovať vysoké rozlíšenie ovládania, čo je kľúčové pre zložité úlohy, ako je presný pohyb robotickej ruky gao.gov. Avšak operácia mozgu so sebou nesie riziká, ako je infekcia alebo poškodenie tkaniva, a plne implantované systémy sú stále experimentálne. Neinvazívne BCI na druhej strane používajú externé senzory (typicky EEG elektródy na pokožke hlavy alebo novšie metódy ako funkčná blízko-infračervená spektroskopia fNIRS) na meranie mozgovej aktivity bez operácie gao.gov. Neinvazívne zariadenia sú bezpečnejšie a jednoduchšie na použitie (môžete si nasadiť čelenku ako čiapku), ale signály sú slabšie a zašumenejšie po prechode lebkou. To znamená, že neinvazívne BCI zvyčajne ponúkajú pomalšie a menej presné ovládanie – vhodné na jednoduché použitie, ako je výber písmen alebo hranie základných hier, ale zatiaľ nie dostatočne vyladené na presný pohyb protéz alebo rýchlu komunikáciu. Výskumníci aktívne zlepšujú oba typy: implantované BCI sa stávajú menej invazívnymi a bezdrôtovými, zatiaľ čo neinvazívne BCI sú citlivejšie a prenosnejšie (napríklad bezdrôtové EEG čelenky na použitie s telefónmi) gao.gov.

Stručne povedané, BCI číta vašu myseľ v obmedzenom zmysle – deteguje konkrétne vzorce mozgovej aktivity, ktoré ste sa naučili vyvolať na povel – a premieňa tieto myšlienky na skutočné činy vo vonkajšom svete. Táto technológia ponúka nový kanál ovládania a komunikácie pre ľudí, ktorých telá nemôžu poslúchať príkazy ich mysle, a dokonca otvára dvere k zvýšeniu ľudských schopností v budúcnosti.

Stručná história BCI technológie

Sen o prepojení mozgov s počítačmi existuje už desaťročia, no až nedávno sa technológia BCI posunula z laboratórnych experimentov k skutočným testom v praxi. Vedci začali skúmať elektrické signály mozgu už na začiatku 20. storočia – v roku 1924 nemecký výskumník Hans Berger zaznamenal prvé ľudské elektroencefalogramy (EEG), keď detegoval slabé elektrické rytmy mozgu zvonku lebky worksinprogress.co. V 60. rokoch si vedci uvedomili, že tieto signály by sa dali využiť na prenos informácií. Pri slávnej demonštrácii v roku 1964 neurovedec José Delgado dokonca použil implantát ovládaný rádiom na zastavenie útočiaceho býka tým, že vyslal elektrické impulzy do jeho mozgu – dramatický dôkaz, že stimulácia mozgu môže ovplyvniť správanie worksinprogress.co. Približne v rovnakom čase iní ukázali, že čítanie mozgových signálov môže odhaliť zámer: v jednom experimente už samotná myšlienka na stlačenie tlačidla (bez skutočného pohybu) spôsobila merateľné zmeny v EEG, ktoré mohli spustiť premietačku diapozitívovworksinprogress.co.

Termín „rozhranie mozog-počítač“ zaviedol v roku 1973 informatik Jacques Vidal worksinprogress.co. Vidal sa pýtal, či by sa mozgové signály dali využiť na ovládanie externých zariadení – dokonca špekuloval o mentálnom riadení protéz alebo „kozmických lodí“. V 70. rokoch dokázal, že EEG vlny umožňujú používateľom pohybovať kurzorom v labyrinte na obrazovke len silou myšlienky worksinprogress.co. Tieto rané BCI boli veľmi primitívne (a obmedzené šumom EEG zo skalpu), no ukázali, že koncept je správny.

Skutočný pokrok sa zrýchlil, keď vedci začali zaznamenávať signály priamo z povrchu alebo vnútra mozgu. Koncom 90. rokov prvý implantovaný BCI u človeka dosiahol neurológ Philip Kennedy, ktorý implantoval drôtovú elektródu do mozgu muža s locked-in syndrómom. Implantát zachytával signály z motorickej kôry pacienta (oblasť riadiaca pohyb), čo mu – s veľkým úsilím – umožnilo pomaly pohybovať kurzorom na počítači a písať písmená worksinprogress.co. Na začiatku 21. storočia akademické tímy pod vedením výskumníkov ako John Donoghue a Miguel Nicolelis preukázali, že opice dokážu ovládať robotické ramená alebo kurzory počítača pomocou mozgových implantátov, čím pripravili cestu pre testy na ľuďochworksinprogress.co.

Významný míľnik prišiel v 2004 s prvou klinickou skúškou implantovaného BCI u ľudí, známou ako BrainGate trial worksinprogress.co. V jednom široko medializovanom prípade mal 25-ročný kvadruplegik implantovaný malý Utah array (čip 4×4 mm s 100 elektródami) do motorickej kôry. Vďaka tomu dokázal pohybovať kurzorom na obrazovke a dokonca hrať jednoduchú videohru Pong len pomocou svojich myšlienok – „mozgový čip číta mužove myšlienky,“ hlásal vtedy jeden titulok BBC worksinprogress.co. O niekoľko rokov neskôr, v roku 2012, výskumníci BrainGate umožnili 58-ročnej paralyzovanej žene, Cathy Hutchinson, ovládať robotickú ruku svojou mysľou. V prelomovej ukážke použila myšlienkami ovládanú robotickú ruku, aby zdvihla fľašu a napila sa kávy cez slamku – prvýkrát, čo bola schopná uchopiť predmet od svojej mozgovej príhody pred 15 rokmi theguardian.com. Lekári označili tento výkon za prvú demonštráciu implantátu, ktorý priamo dekódoval mozgové signály pacienta na ovládanie robotickej končatiny theguardian.com. Bol to ohromujúci dôkaz, že mentálne príkazy môžu nahradiť fyzický pohyb.

Počas 2010-tych rokov výskum BCI rýchlo napredoval. Akademické tímy zvyšovali počet elektród (pre vyššie rozlíšenie signálu) a zlepšovali dekódovacie algoritmy. Používatelia s paralýzou dosahovali čoraz sofistikovanejšiu kontrolu: pohybovali kurzormi na písanie správ, ovládali robotické končatiny na podanie ruky alebo kŕmenie sa, dokonca znovu získavali pocit dotyku vďaka BCI, ktoré stimulovali mozog. Napríklad v roku 2016 dobrovoľník s BCI-ovládanou protetickou rukou mohol cítiť, keď sa prsty protézy niečoho dotkli, vďaka elektródam, ktoré prenášali zmyslové signály do jeho dotykovej kôry theguardian.com. Do roku 2017 iné skupiny umožnili bezdrôtové BCI, čím odstránili objemné káble a konektory, ktoré vyžadovali staršie systémy. Napriek tomu sa tieto pokroky väčšinou odohrávali vo výskumných laboratóriách s niekoľkými dobrovoľnými pacientmi.

Za posledných niekoľko rokov sme však dosiahli bod zlomu. Investície do neurotechnológií prudko vzrástli a startupy sa spojili s akademickými laboratóriami. Výsledkom je, že v tomto odbore došlo k množstvu prelomových objavov a k prvým krokom smerom ku komerčným BCI. V skutočnosti od toho prvého pokusu v roku 2004 niekoľko desiatok ľudí na celom svete dostalo experimentálne rozhrania mozog-počítač (takmer všetci s ťažkou paralýzou alebo poruchami komunikácie) worksinprogress.co. Poučenia od týchto priekopníkov, v kombinácii s modernými výpočtovými technológiami a umelou inteligenciou, priviedli BCI na pokraj reálneho využitia. „Toto je veľký skok oproti predchádzajúcim výsledkom. Sme na bode zlomu,“ povedal v roku 2023 neurovedec prof. Nick Ramsey theguardian.com, komentujúc rýchly pokrok. Nasledujúce časti preskúmajú, na čo sa BCI dnes používajú, kto poháňa inovácie, najnovšie prelomové objavy k roku 2024–2025 a čo môže priniesť budúcnosť.

Súčasné aplikácie technológie BCI

BCI začali ako medicínsky výskum na pomoc ľuďom s paralýzou – a skutočne, medicínske a asistenčné aplikácie zostávajú ich hlavnou oblasťou využitia. Ako však technológia dozrieva, vidíme rozšírenie BCI do ďalších oblastí, od komunikácie cez zábavu až po národnú obranu. Tu sú niektoré z kľúčových oblastí, kde BCI majú vplyv:

Medicína a obnova pohybu

Medicínske využitie BCI sa zameriava na obnovenie stratenej funkcie u ľudí s poraneniami alebo neurologickými poruchami. Hlavnou aplikáciou je umožniť paralyzovaným pacientom ovládať asistenčné zariadenia. To zahŕňa použitie BCI na pohyb invalidných vozíkov, ovládanie kurzora počítača alebo riadenie robotických protetických končatín. Napríklad v klinických skúškach pacienti s vysokým poranením miechy (ktorí nemôžu hýbať rukami ani nohami) použili implantované BCI na ovládanie robotických rúk s dostatočnou koordináciou na to, aby sa sami nakŕmili alebo uchopili predmety theguardian.com. Iní ovládali motorické invalidné vozíky alebo exoskeletové obleky iba pomocou mozgových signálov. Tieto systémy môžu dramaticky zlepšiť nezávislosť ľudí, ktorí by inak boli úplne odkázaní na opatrovateľov.

Azda najdramatickejším nedávnym príkladom je použitie BCI na obnovenie schopnosti chôdze u ľudí s paralýzou. V máji 2023 oznámili vedci vo Švajčiarsku, že 40-ročný muž, ktorý bol 12 rokov paralyzovaný, môže opäť chodiť vďaka bezdrôtovému rozhraniu medzi mozgom a miechou cbsnews.com. Tím implantoval elektródy do oblastí mozgu zodpovedných za pohyb a do miechy pod miestom poranenia. Systém dekóduje jeho úmysel pohybu a prekladá tieto myšlienky na stimuláciu miechových nervov, čím efektívne preklenuje poškodenú časť miechy. Ohromujúco, muž teraz dokáže stáť, chodiť a dokonca vystupovať po schodoch s pomocou tohto systému, ktorý zostal stabilný viac ako rok cbsnews.com. „Zachytili sme myšlienky… a preložili tieto myšlienky na stimuláciu miechy, aby sme znovu obnovili dobrovoľný pohyb,“ vysvetlil neurovedec Grégoire Courtine, ktorý viedol tento výskum cbsnews.com. Aj keď je BCI vypnuté, pacient si zachováva časť znovunadobudnutého pohybu, čo naznačuje, že rozhranie pomohlo znovu vytrénovať jeho nervový systém cbsnews.com. Tento prelom ponúka nádej, že BCI v kombinácii so stimuláciou by jedného dňa mohli pomôcť mnohým paralyzovaným ľuďom získať späť pohyblivosť.

Okrem paralýzy sa BCI skúmajú aj pre iné medicínske terapie. Vedci testujú „uzavreté“ mozgové implantáty, ktoré monitorujú mozgovú aktivitu a poskytujú elektrickú stimuláciu na liečbu stavov ako epilepsia, depresia alebo chronická bolesť. Napríklad experimentálne zariadenia založené na BCI dokážu z mozgových signálov rozpoznať blížiaci sa epileptický záchvat a následne spustiť stimuláciu, ktorá záchvat preruší. V jednom prípade pacient s depresiou dostal personalizovaný mozgový implantát, ktorý rozpoznal nervové vzorce spojené s príznakmi depresie a stimuloval inú oblasť mozgu na zmiernenie týchto príznakov – akýsi inteligentný nervový kardiostimulátor. Ide o počiatočné skúšky, ale naznačujú budúcnosť, v ktorej by BCI mohli liečiť neurologické a psychiatrické poruchy modulovaním mozgových okruhov v reálnom čase.

Za zmienku stojí, že niektoré neuroprotézy už široko používané v medicíne možno považovať za základné BCI. Napríklad kochleárne implantáty (ktoré premieňajú zvuk na elektrické signály posielané do sluchového nervu) dali viac ako 700 000 ľuďom schopnosť počuť – v podstate ide o počítač, ktorý komunikuje s nervovým systémom. Hlboké mozgové stimulátory pre Parkinsonovu chorobu (elektródy implantované na poskytovanie impulzov, ktoré zlepšujú motorické funkcie) sú ďalšou zavedenou neurotechnológiou. Rozdiel je v tom, že tieto zariadenia nedekódujú zložité mozgové signály ani nezahŕňajú vôľovú kontrolu; poskytujú vopred určený vstup. Nové BCI idú ďalej tým, že čítajú úmysly človeka a prenášajú ich do externých zariadení alebo dokonca späť do mozgu.

Komunikácia pre uzamknutých

Jednou z najzásadnejších aplikácií BCI je obnovenie komunikácie pre ľudí, ktorí nemôžu hovoriť ani písať. Stavy ako mozgová príhoda v oblasti mozgového kmeňa alebo amyotrofická laterálna skleróza (ALS) môžu spôsobiť, že jednotlivci zostanú „uväznení vo vlastnom tele“, plne pri vedomí, ale neschopní pohybu či reči. Tradične môžu takíto pacienti komunikovať prostredníctvom počítačových systémov na sledovanie pohybu očí alebo iných zdĺhavých metód (napríklad zameraním sa na písmená na obrazovke jedno po druhom). BCI ponúkajú oveľa rýchlejší a prirodzenejší spôsob komunikácie tým, že priamo zasahujú do oblastí mozgu zodpovedných za reč alebo jazyk.

Nedávne prelomové objavy v tejto oblasti sú skutočne pozoruhodné. V roku 2023 dva nezávislé tímy predviedli BCI, ktoré dokážu dekódovať pokusy o reč v reálnom čase a premeniť ich na text alebo zvukové slová. V jednom prípade bola žena, ktorá bola úplne paralyzovaná a neschopná hovoriť 18 rokov (v dôsledku mozgovej príhody), vybavená implantovaným BCI nad rečovým motorickým kortexom mozgu. Systém dekódoval nervové signály, ktoré vytvárala pri predstavovaní si rozprávania, a prevádzal ich na syntetizovaný hlas a digitálneho avatara na obrazovke. To jej umožnilo komunikovať takmer 4× rýchlejšie ako predchádzajúce najlepšie pokusy, pričom dosiahla približne 78 slov za minútu (pre porovnanie, bežná konverzačná reč je 100–150 slov za minútu) theguardian.com. Avatar dokonca odrážal základné výrazy tváre, keď bola jej zamýšľaná reč vyslovená nahlas. „Naším cieľom je obnoviť plnohodnotný, stelesnený spôsob komunikácie… Tieto pokroky nás výrazne približujú k tomu, aby sa to stalo skutočným riešením pre pacientov,“ povedal profesor Edward Chang, ktorý viedol tím UCSF stojaci za týmto úspechom theguardian.com. Hoci systém robil chyby a mal určité oneskorenie, išlo o prvý prípad, keď osoba s prakticky žiadnou svalovou kontrolou „hovorila“ takmer v reálnom čase prostredníctvom avatara ovládaného mozgom theguardian.com. Nezávislý odborník označil tento výsledok za „skutočný skok… bod zlomu“ pre BCI technológie, ktoré sa stávajú prakticky užitočnými theguardian.com.

Ďalší tím (na Stanforde/UC Davis) pracoval so 47-ročným pacientom s ALS, pričom použili štyri malé implantáty v oblasti rečového motora na dekódovanie jeho pokusov hovoriť. V roku 2024 oznámili, že táto BCI „rečová protéza“ umožnila mužovi rozprávať sa s rodinou pomocou hlasového syntetizátora, ktorý znel ako jeho vlastný hlas (na základe nahrávok z obdobia pred stratou reči) worksinprogress.co. V dojímavom momente mu systém umožnil povedať svojej malej dcére „Hľadám geparda“, keď prišla domov v kostýme geparda – frázu, ktorú zariadenie dekódovalo z jeho nervovej aktivity a vyslovilo jeho starým hlasom worksinprogress.co. Úžasné je, že už po dvoch tréningových sedeniach BCI prekladalo jeho mozgové signály do textu s 97% presnosťou (pri použití slovnej zásoby 125 000 slov) worksinprogress.co. Výskumníci použili špeciálny jazykový model (podobný tým, ktoré stoja za automatickou opravou v telefónoch), aby pomohli predpovedať zamýšľané slová z nervových vzorcov. Pacient mohol potvrdiť alebo odmietnuť dekódované vety jemnými pohybmi očí alebo pohybmi kurzora ovládaného mozgom, čo umožnilo systému rýchlo sa zlepšovať. Podľa tímu po určitej spätnej väzbe zariadenie produkovalo dokonalé vety 99% času, čo je úroveň výkonu, ktorá bola ešte pred pár rokmi nepredstaviteľná worksinprogress.co. Tento obnovený hlas, aj keď syntetický, má obrovský emocionálny význam: bola to prvá príležitosť, keď jeho dcéra počula, ako jej otec „hovorí“ v jej živote.

Okrem reči umožnili BCI aj textovú komunikáciu ovládaním klávesníc alebo rozhraní na hláskovanie. Už v roku 2011 ľudia s paralýzou používali BCI na pohyb kurzora a písanie približne 5–10 správnych znakov za minútu. Aj tu však došlo k zrýchleniu pokroku. V roku 2021 projekt vedený Stanfordom vytvoril svetový rekord, keď umožnil ochrnutému mužovi „písať“ rýchlosťou 90 znakov za minútu (približne 18 slov za minútu) len tým, že si predstavoval písanie rukou spectrum.ieee.org. Muž si v mysli písal písmená a algoritmus implantátu dekódoval odlišné vzory neurónovej aktivity pre každé písmeno, čím efektívne čítal jeho predstavované ťahy perom spectrum.ieee.org. To bolo viac než dvojnásobok predchádzajúceho rekordu v rýchlosti písania pomocou BCI (40 znakov za minútu) spectrum.ieee.org a najrýchlejšie takéto BCI doteraz. Biomedicínsky inžinier, ktorý sa na výskume nepodieľal, sa čudoval, že je to „aspoň na polceste k rýchlosti písania zdravého človeka“ a oprávnene to bolo publikované v Nature spectrum.ieee.org. Tieto pokroky v BCI-komunikácii spolu signalizujú, že skutočné rečové protézy pre tých, ktorí stratili schopnosť hovoriť, sú na obzore. V nasledujúcich rokoch by pacienti v stave locked-in mohli komunikovať s rodinou len tým, že si pomyslia slová a implantát ich dekóduje a vysloví – čo by znamenalo hlboké obnovenie spojenia.

Je dôležité poznamenať, že súčasné systémy majú stále obmedzenia (napríklad vyžadujú objemné externé procesory a občas nesprávne interpretujú slová alebo vyžadujú určitý dohľad), ale smerovanie je jasné. BCI sa posúvajú od namáhavého hláskovania po písmenách k prirodzenej komunikácii takmer konverzačnou rýchlosťou. To bude život meniace pre pacientov s ochoreniami ako ALS a má to dokonca dôsledky pre širšie využitie – možno si predstaviť budúcu technológiu umožňujúcu tichú reč pre kohokoľvek (predstavte si „mentálne textové správy“ priamo z vášho mozgu). Technologickí giganti ako Meta (Facebook) skutočne skúmali neinvazívne headsety, ktoré by dokázali čítať neurálne signály pre základné slová (hoci sa momentálne zamerali na iné rozhrania). Pre verejnosť sú tieto medicínske prelomové objavy náhľadom na to, ako by BCI mohli nakoniec umožniť bezproblémovú komunikáciu v nových formách.

Zábava, hranie hier a bežní spotrebitelia

Mimo medicíny sa zábava a spotrebiteľská technológia objavujú ako ihrisko pre BCI – najmä neinvazívne. Firmy a výskumné laboratóriá vyvinuli BCI headsety, ktoré vám umožňujú hrať videohry alebo ovládať softvér pomocou mentálnych príkazov, čím pridávajú novú dimenziu interaktivity. Napríklad niektoré experimentálne hry umožňujú hráčovi pohybovať objektom alebo avatarom na obrazovke sústredením sa alebo vizualizáciou pohybu. Už v roku 2006 hračka Mattel Mindflex umožnila používateľom viesť guľôčku cez prekážkovú dráhu „myslením“ (v skutočnosti sústredením sa na moduláciu svojich EEG signálov). Dnešné systémy sú oveľa pokročilejšie. Startup Neurable predviedol VR hru, kde hráč môže vyberať a hádzať predmety mysľou (cez headset merajúci mozgovú aktivitu). Podobne v roku 2022 spoločnosť OpenBCI (open-source neurotechnologická firma) spolupracovala s Valve na vytvorení VR headsetového doplnku, ktorý číta mozgové signály a ďalšie fyziologické údaje, s cieľom integrovať ovládanie BCI do zážitkov virtuálnej reality.

Myšlienka je, že BCI by mohli urobiť videohry pohlcujúcejšími – predstavte si, že v hre čarujete kúzla jednoducho tým, že pomyslíte na príkaz, alebo hororovú hru, ktorá prispôsobuje svoju obtiažnosť na základe vašej mozgovej reakcie na strach. Môžu tiež sprístupniť rozhrania; jednoduché BCI by mohlo umožniť ovládanie televízora alebo inteligentných domácich zariadení bez použitia rúk. Vedci už dokonca prepojili spotrebiteľské EEG headsety s inteligentnými asistentmi: v roku 2024 bol pacient s implantátom Synchron BCI schopný ovládať svoj Amazon Alexa smart home systém len myslením na príkazy medtechdive.com. Hoci išlo o účastníka medicínskej štúdie, ukazuje to potenciál pre bežnú integráciu do inteligentných domácností v budúcnosti.

Ďalšou rastúcou oblasťou je neurofeedback pre wellness a vzdelávanie. Nosené BCI (zvyčajne EEG čelenky) sa predávajú s cieľom pomôcť používateľom meditovať, zlepšiť sústredenie alebo učenie poskytovaním spätnej väzby v reálnom čase na základe mozgovej aktivity. Napríklad zariadenia ako čelenka Muse vedú meditáciu prehrávaním rôznych zvukov v závislosti od úrovne relaxácie používateľa (ako ju odvodzuje EEG). Niektoré vzdelávacie hračky tvrdia, že využívajú mozgové signály na zlepšenie pozornosti alebo pamäťových tréningových cvičení. Nemusia to byť „rozhrania“, ktoré ovládajú externé zariadenie, ale sú to zariadenia na priame snímanie mozgu určené pre spotrebiteľov – krok k znormalizovaniu mozgovej technológie v každodennom živote.

Stále je priskoro na zábavné BCI – ovládanie videohry myšlienkami je dnes menej spoľahlivé a pomalšie ako použitie ovládača. No skutočnosť, že veľké technologické spoločnosti investujú do takéhoto výskumu, ukazuje záujem. „Dnes najvplyvnejšie BCI technológie vyžadujú invazívne chirurgické implantáty… [ale] máme morálnu povinnosť“ vyvíjať neinvazívne BCI pre širšie použitie, povedal projektový manažér v americkom vojensky podporovanom neinvazívnom BCI programe jhuapl.edu worksinprogress.co. Ako sa zlepšuje dekódovanie signálu, môžeme sa dočkať herných konzol alebo AR/VR systémov ovládaných mozgom, ktoré umožnia prirodzenejšie ovládanie, alebo dokonca obsahu, ktorý sa prispôsobí vášmu emocionálnemu stavu čítaním signálov z mozgu. BCI môžu tiež priniesť pohodlie – možno raz budete môcť mentálne vytočiť telefónne číslo alebo napísať správu bez pohnutia prstom. Spoločnosti ako Neurable a NextMind (kúpená spoločnosťou Snap Inc.) už ukázali prototypy EEG-ovládačov pre okuliare rozšírenej reality, čo naznačuje, že spotrebná elektronika ovládaná mysľou je na ceste.

Vojenské a obranné využitie

Nie je prekvapením, že armády majú veľký záujem o BCI. Schopnosť ovládať vozidlá alebo zbrane myšlienkami, alebo komunikovať potichu priamo z mozgu do mozgu na bojisku, má výrazný sci-fi nádych – a skutočné taktické výhody. Prostredníctvom DARPA (Agentúra pre pokročilé obranné výskumné projekty) je americká armáda už desaťročia hlavným financovateľom výskumu BCI. To viedlo k niekoľkým ohromujúcim demonštráciám. V roku 2015 dobrovoľník s mozgovým implantátom pilotoval vojenský simulátor stíhačky F-35 iba pomocou nervových signálov, v podstate „telepatické“ pilotovanie. O pár rokov neskôr DARPA oznámila, že to posunuli ďalej: osoba s BCI dokázala naraz ovládať a riadiť roj simulovaných dronov a stíhačiek len pomocou myšlienok defenseone.com. „Signály z mozgu môžu byť použité na ovládanie… nielen jedného lietadla, ale troch… naraz,“ povedal Justin Sanchez, riaditeľ biotechnologickej kancelárie DARPA defenseone.com. V roku 2018 DARPA oznámila, že tento systém poskytoval užívateľovi aj spätnú väzbu, posielal informácie z prístrojov späť do mozgu. V podstate pilot mohol prijímať senzorické údaje z dronov priamo ako nervové signály, čím vznikla podľa úradníkov „telepatická konverzácia“ medzi človekom a viacerými bojovými strojmi defenseone.com. Tento obojsmerný BCI znamenal, že mozog užívateľa mohol vnímať to, čo senzory dronov detegovali, bez akéhokoľvek vizuálneho alebo sluchového podnetu – doslova prepojenie mysle a stroja. Hoci to bolo v simulovanom prostredí, ukázalo to potenciál pre pokročilé bojové systémy, kde by jediný operátor mohol riadiť celú sieť bezpilotných vozidiel rýchlosťou myšlienky.

Vojenský výskum a vývoj BCI sa netýka len vozidiel ovládaných myšlienkami. Skúmajú sa aj BCI na zlepšenie komunikácie a rozhodovania. Napríklad projekt DARPA Silent Talk sa snažil detegovať „zamýšľanú reč“ v mozgových signáloch vojaka (vnútorné vyslovovanie v hlave) a prenášať ju ako rádiovú komunikáciu – čo by umožnilo jednotkám koordinovať sa bez slov. Ďalší projekt sa zameriava na monitorovanie kognitívneho stavu vojakov pomocou EEG, aby sa zistilo, či sú preťažení, unavení alebo zníženej výkonnosti, aby AI asistenti mohli prispôsobiť podporu alebo upozorniť veliteľov. Letectvo testovalo BCI systémy na detekciu, kedy piloti alebo riadiaci letovej prevádzky pravdepodobne urobia chybu (snímaním výpadkov pozornosti alebo vysokej záťaže) gao.gov, s cieľom predchádzať nehodám. Záujem je aj o využitie BCI na tréning, napr. urýchlenie učenia stimuláciou mozgu alebo využitím nervovej spätnej väzby.

A samozrejme, armády zvažujú aj obranný aspekt: zabezpečenie vlastnej kybernetickej bezpečnosti, ak by nepriatelia vyvinuli BCI. Ak by sa vojaci spoliehali na neurálne rozhrania, mohli by byť hacknuté alebo rušené? Mohla by byť propaganda doslova vkladaná do niekoho mozgu? Tieto scenáre znejú pritiahnuto za vlasy, ale obranní plánovači o nich začínajú uvažovať, ako BCI napredujú.

Stojí za zmienku, že veľká časť vojenského výskumu BCI, najmä všetko, čo zahŕňa neurálne implantáty, je stále experimentálna a obmedzená na laboratóriá. Etické a praktické prekážky znamenajú, že „telepatických supervojakov“ tak skoro neuvidíme. Môžu sa však objaviť postupné využitia – napríklad neinvazívne BCI umožňujúce špeciálnym jednotkám komunikovať potichu počas tajných misií alebo pilotom dronov ovládať viacero UAV prostredníctvom neurálneho prepojenia, aby konali rýchlejšie, než umožňujú manuálne ovládania. Ako poznamenal GAO (americký Úrad pre vládnu zodpovednosť), BCI by mohli „zlepšiť schopnosti národnej obrany“ a umožniť bojovníkom ovládať vybavenie na bojisku bez použitia rúk gao.gov. Je to oblasť, ktorú sa oplatí sledovať, nielen kvôli jej atraktivite, ale aj preto, že často poháňa inovácie, ktoré sa neskôr dostanú do civilných technológií (podobne ako internet alebo GPS).

Hlavní hráči a inovátori v oblasti BCI

Vzhľadom na obrovský potenciál rozhrania mozog-počítač nie je prekvapením, že vzniklo množstvo spoločností a výskumných skupín, ktoré sa tejto technológii venujú. Niektoré sa zameriavajú na invazívne implantáty na lekárske účely, iné na nositeľné systémy pre spotrebiteľov a ďalšie na softvér/AI potrebný na dekódovanie mozgových dát. Tu sú niektorí z hlavných hráčov (a startupov), ktorí vedú BCI revolúciu:

Neuralink: Pravdepodobne najznámejšia spoločnosť zaoberajúca sa BCI, Neuralink, bola založená v roku 2016 Elonom Muskom a ďalšími. Neuralink vyvíja ultra-vysokopásmové implantované BCI — čip (nazývaný N1) vložený do lebky s flexibilnými elektródovými „vláknami“, ktoré prenikajú do mozgu a zaznamenávajú signály neurónov. Zariadenie je úplne bezdrôtové a plne implantované (žiadne vonkajšie porty), čo je dizajn zameraný na zníženie rizika infekcie a nepohodlia pacienta worksinprogress.co. Počiatočným cieľom Neuralinku je umožniť ľuďom s paralýzou ovládať počítače alebo telefóny myšlienkami, no Musk tiež hovoril o dlhodobých ambíciách „symbiózy“ človeka a AI (využitie BCI na zlepšenie ľudskej kognície a udržanie kroku s pokročilou AI) worksinprogress.co. Spoločnosť sa dostala na titulky vďaka ukážkam opice, ktorá hrá Pong pomocou mysle, a prasaťa s neurálnym implantátom, ktorý prenáša signály mozgu v reálnom čase. V máji 2023, po určitých oneskoreniach, Neuralink získal schválenie FDA na začatie prvých ľudských skúšok, a do polovice roka 2024 implantoval svoje zariadenie prvému ľudskému pacientovi sphericalinsights.com. K polovici roka 2025 Neuralink údajne implantoval svoje BCI piatim pacientom s ťažkou paralýzou, čo im umožnilo ovládať kurzory a dokonca aj robotické ramená myšlienkami reuters.com. Spoločnosť teraz spúšťa väčšiu štúdiu aj v Spojenom kráľovstve reuters.com. Neuralink získal približne 1,3 miliardy dolárov a jeho hodnota je približne 9 miliárd dolárov reuters.com – čo odráža veľké nádeje investorov. Či už dosiahne Muskove veľkolepé vízie alebo nie, Neuralink nepochybne posunul odbor vpred, najmä v inžinierstve automatizovaných chirurgických robotov na presné implantovanie drobných, vlasu podobných elektród do mozgu.
Synchron: Založená v roku 2016 so sídlom v New Yorku, Synchron je popredným konkurentom Neuralinku – ale s úplne odlišným prístupom. Synchronov BCI „Stentrode“ je pole elektród umiestnené na stente, ktoré chirurgovia vkladajú do krvnej cievy v mozgu v blízkosti motorickej kôry reuters.com. Tento endovaskulárny prístup znamená, že nie je potrebná otvorená operácia mozgu; implantát sa zavádza katétrom cez jugulárnu žilu a usadí sa v stene cievy, odkiaľ sníma mozgové signály. Je menej invazívny (viac podobný zákroku so srdcovým stentom než operácii mozgu), hoci zachytáva o niečo menej detailné signály ako zariadenia umiestnené priamo v mozgovom tkanive. Synchron bol v skutočnosti prvý, kto dosiahol americké klinické skúšky na ľuďoch: v roku 2021 získal povolenie FDA na počiatočnú štúdiu uskutočniteľnosti a odvtedy implantoval svoje zariadenie aspoň šiestim americkým pacientom, plus štyrom predchádzajúcim pacientom v Austrálii reuters.com. V týchto skúškach pacienti s paralýzou ALS úspešne používali Synchron BCI na posielanie textových správ, e-mailov a prehliadanie webu pomocou svojich myšlienok po tréningovom období. Známy je prípad, keď v roku 2022 pacient tweetol slová „Hello World“ výlučne cez implantát, čo bol prvý tweet na svete priamo z myšlienok. Koncom roka 2024 Synchron oznámil pozitívne bezpečnostné výsledky – žiadne závažné nežiaduce udalosti súvisiace so zariadením po jednom roku – čím splnil hlavný cieľ štúdie medtechdive.com. Tiež preukázali, že BCI fungovalo konzistentne: účastníci mohli ovládať digitálne zariadenia prostredníctvom myšlienkami riadených „motorických výstupov“. V jednej ukážke pacient s ALS s implantátom Synchron dokázal ovládať svoju inteligentnú domácnosť (svetlá a pod.) prepojením mozgových signálov s Amazon Alexa medtechdive.com. Ďalší pacient v skúške použil implantát na ovládanie iPadu a dokonca ovládal AR headset Apple Vision Pro myšlienkami medtechdive.com. CEO Synchronu, Dr. Thomas Oxley, uviedol, že spoločnosť sa teraz pripravuje na väčšiu kľúčovú štúdiu s desiatkami účastníkov, aby získala plné schválenie FDA medtechdive.com. Za zmienku stojí, že Synchron má významných podporovateľov vrátane Billa Gatesa a Jeffa Bezosa reuters.com. Zatiaľ čo jeho technológia má v súčasnosti nižšiu priepustnosť ako Neuralink, Synchronov náskok v ijeho testovanie na ľuďoch a jeho relatívne bezpečnostné výhody z neho robia silného hráča v oblasti BCI.
Blackrock Neurotech: Tichšia, ale veľmi skúsená spoločnosť, Blackrock Neurotech (založená v roku 2008 v Utahu) je popredným dodávateľom klinicky overených implantovaných elektródových polí – vrátane Utah array, ktorý sa používa v mnohých prelomových akademických štúdiách BCI. V skutočnosti sa implantáty Blackrock zúčastnili viac ľudských BCI skúšok než akýkoľvek iný, pričom viac ako 30 ľudí na celom svete malo zariadenie Blackrock vo svojom mozgu (zvyčajne ako súčasť výskumu) sphericalinsights.com. Implantát Blackrock dokáže zaznamenávať vysokorozlišovacie nervové signály a dokonca poskytovať stimuláciu; ich technológia umožnila úspechy ako rekord v BCI písaní rýchlosťou 90 znakov za minútu, o ktorom sme hovorili vyššie sphericalinsights.com. Teraz sa Blackrock snaží komercializovať BCI pre ochrnutých pod značkou „MoveAgain“. Oznámil plány spustiť prvú komerčnú BCI platformu (implantovaný systém) už v rokoch 2023–2024 blackrockneurotech.com, so zameraním na umožnenie ľuďom s poranením miechy alebo ALS ovládať počítače a získať späť nezávislosť. Blackrock tiež vyvíja novú generáciu elektródy s názvom „Neuralace“ – flexibilnú sieť, ktorá môže pokrývať väčšie oblasti mozgu. Dlhoročné skúsenosti spoločnosti (viac ako 14 rokov podpory BCI výskumu) a dôraz na medicínsku spoľahlivosť jej dávajú jedinečný pohľad. Blackrock v poslednom čase získal významné financovanie (vrátane investície 10 miliónov dolárov od technologického filantropa Synapse a 20 miliónov dolárov od fondu pre inovačnú obranu) blackrockneurotech.com na urýchlenie vývoja produktov. Ak by niektorá spoločnosť mohla predbehnúť nápadné startupy a ako prvá získať FDA schválený implantovaný BCI, mohol by to byť Blackrock (možno v partnerstve s akademickým konzorciom BrainGate). Skutočne, GAO v roku 2022 poznamenal, že „menej ako 40 ľudí na svete má doteraz implantované BCI“ gao.gov – a väčšina z nich použila zariadenia Blackrock – čo zdôrazňuje, aké priekopnícke (a v počiatočnom štádiu) toto odvetvie stále je.
Paradromics: Založená v roku 2015 v Austine, Texas, Paradromics je startup, ktorý sa venuje vývoju mozgových implantátov s vysokou prenosovou rýchlosťou dát na obnovenie komunikácie a ďalších funkcií. Jeho hlavné zariadenie, nazývané Connexus Direct Data Interface, je pole so 1 600 kanálmi (elektrodami) – oveľa viac ako mnohé súčasné implantáty – navrhnuté na snímanie signálov na úrovni jednotlivých neurónov sphericalinsights.com. Stratégiou spoločnosti Paradromics je zachytávať obrovské množstvo mozgových dát pre zložité úlohy, ako je reč. V máji 2023 spoločnosť dosiahla míľnik uskutočnením prvej testovacej implantácie Connexus u človeka na Michiganskej univerzite, kde zaznamenali nervovú aktivitu dobrovoľníka s ALS techfundingnews.com. Zákrok prebehol v rámci špeciálneho výskumného protokolu a potvrdil, že zariadenie je možné implantovať a funguje v ľudskom mozgu. Paradromics používa nový „injektor podobný EpiPenu“ na rýchle zavedenie svojich polí elektród s minimálnym poškodením tkaniva techfundingnews.com. Spoločnosť plánuje dlhodobejšiu klinickú štúdiu po schválení FDA techfundingnews.com, s cieľom pomôcť pacientom, ktorí stratili schopnosť hovoriť alebo písať (napríklad pokročilé prípady ALS), prekladať ich myšlienky priamo do textu alebo reči. Paradromics získal viac ako 100 miliónov dolárov a dokonca nadviazal partnerstvo s projektom NEOM v Saudskej Arábii pre budúce financovanie techfundingnews.com. Jeho CEO Matt Angle smelo tvrdí, že ich vysokopásmový prístup bude „najlepší vo svojej triede“, pričom ostatné zariadenia prirovnáva k počúvaniu zvonku štadióna, zatiaľ čo Paradromics umiestňuje „mikrofóny dovnútra štadióna“ mozgu techfundingnews.com. Čas ukáže, ale Paradromics je určite spoločnosť, ktorú sa oplatí sledovať v pretekoch o prvé BCI schválené FDA.
Precision Neuroscience: Ďalší startup (spoluzaložený Benjaminom Rapoportom, bývalým členom zakladajúceho tímu Neuralink), Precision Neuroscience, sa zameriava na „minimálne invazívny“ prístup k implantátom. Ich Layer 7 kortikálne rozhranie je ultra-tenké flexibilné pole elektród (ako priesvitná fólia), ktoré sa dá zasunúť pod lebku a položiť na povrch mozgu bez úplného otvorenia lebky sphericalinsights.com. Toto je do istej miery analógia k subdurálnej ECoG elektróde, ale vkladané cez malý rez, čo znižuje riziká operácie. Precision si kladie za cieľ liečiť neurologické ochorenia ako ochrnutie po mozgovej príhode alebo traumatické poškodenie mozgu umiestnením tejto vrstvy na oblasti kôry a čítaním signálov (alebo stimuláciou) vo vysokom rozlíšení. Keďže nepreniká do mozgového tkaniva, zariadenie môže byť bezpečnejšie a v prípade potreby aj odstrániteľné (preto „reverzibilné“). K roku 2024 Precision získal viac ako 100 miliónov dolárov na financovanie sphericalinsights.com. Testovali Layer 7 na zvieratách a údajne plánujú klinické skúšky na ľuďoch pre jednoduchú aplikáciu, ako je pomoc pacientom po mozgovej príhode získať späť určitú funkciu ruky prostredníctvom ortézy riadenej BCI. Prístup Precision sa nachádza niekde medzi invazívnym a neinvazívnym, potenciálne ponúkajúc kompromis medzi vernosťou a bezpečnosťou.
Kernel: Nie všetci hráči sa zameriavajú na implantáty – Kernel, založený v roku 2016 podnikateľom Bryanom Johnsonom, sa naplno venuje neinvazívnym BCI na každodenné použitie. Víziou Kernelu je „demokratizovať“ neurotechnológiu tým, že ju sprístupní rovnako bežne ako nositeľné zariadenia. Vyvinuli headset s názvom Kernel Flow, ktorý využíva časovo-doménovú funkčnú blízko-infračervenú spektroskopiu (TD-fNIRS) – v podstate svetelné signály – na meranie mozgovej aktivity súvisiacej s prietokom krvi a okysličením en.wikipedia.org. Je to ako prenosný, nositeľný mozgový skener, ktorý dokáže určiť, ktoré oblasti mozgu sú aktívnejšie. Hoci fNIRS nezachytáva rýchle elektrické výboje neurónov, sleduje hemodynamiku mozgu (trochu ako mini fMRI). Kernel Flow dokáže snímať pri 200 Hz a má mnoho optód (svetelných vysielačov/prijímačov) pokrývajúcich pokožku hlavy en.wikipedia.org. Cieľom je použiť ho na aplikácie ako monitorovanie duševnej pohody, včasné odhaľovanie kognitívnych porúch, štúdium starnutia mozgu a dokonca aj zvyšovanie výkonu. Kernel v podstate ponúka „Neurovedu ako službu“ – spustili platformu, kde môžu iní výskumníci alebo firmy používať headsety Kernel Flow na zber mozgových dát vo veľkom meradle. Napríklad uskutočnili štúdie na meranie „BrainAge“ (metriky zdravia mozgu) a sledovanie, ako mozgy ľudí reagujú na podnety alebo lieky, a to všetko mimo laboratórnych podmienok. Johnson pôvodne založil Kernel s ambicióznym cieľom vytvoriť pamäťové protézy, no preorientoval sa na neinvazívnu technológiu, keďže videl bližší dopad. Kernel získal viac ako 100 miliónov dolárov a dodal zariadenia Flow výskumným partneromsphericalinsights.com. Hoci Flow vám neumožňuje ovládať stroj mysľou, stále ide o BCI v širšom zmysle – číta váš mozog a tieto dáta posiela do počítačov na analýzu. S postupným zlepšovaním technológie Kernel predpokladá, že bežní ľudia budú používať mozgové monitory na veci ako zlepšenie sústredenia, zvládanie stresu alebo dokonca priamu komunikáciu mozgu s počítačom bez implantátov sphericalinsights.com. V tejto oblasti neinvazívnych BCI má konkurenciu (napríklad Facebook Reality Labs skúmal optické BCI a startupy ako NextSense a Dreem vyrábajú EEG slúchadlá a čelenky). No odvážna produktizácia výskumného mozgového skenera od Kernelu je pozoruhodná.

(Mnoho ďalších spoločností pôsobí v oblasti BCI, je ich príliš veľa na to, aby sme ich mohli všetky podrobne pokryť. Len pre príklad: MindMaze (švajčiarsky jednorožec využívajúci EEG+VR na rehabilitáciu po mozgovej príhode) sphericalinsights.com, CorTec (nemecká spoločnosť vyvíjajúca plne implantovateľné systémy na záznam/stimuláciu mozgových signálov) sphericalinsights.com, Neurable (vyrábajú EEG slúchadlá na monitorovanie pozornosti) sphericalinsights.com, a rôzne ďalšie zamerané na špecifické oblasti ako monitorovanie mozgu vodičov alebo neuro-marketing. Dokonca aj veľkí hráči ako Meta, IBM a Boston Scientific sa zaoberali technológiami súvisiacimi s BCI alebo získali neurotechnologické startupy. Tento rastúci ekosystém ukazuje, že ako neuroveda, tak aj technologický svet vnímajú BCI ako dôležitú hranicu.)

Nedávne prelomové objavy a novinky (2024–2025)

Posledné dva roky boli pre BCI prelomové, s rýchlym pokrokom od laboratórneho výskumu k reálnym ukážkam a ľudským skúškam. Tu sú niektoré hlavné prelomové objavy a aktuálne novinky v oblasti BCI k roku 2024–2025:

August 2023 – BCI vrátilo ochrnutenej žene hlas: Výskumníci z UCSF oznámili prvý BCI-na-reč systém na svete, ktorý umožnil žene, ktorá stratila schopnosť hovoriť, komunikovať prostredníctvom digitálneho avatara. Pomocou tenkého implantátu na rečovej oblasti mozgu systém dekódoval jej pokusy o reč rýchlosťou 78 slov za minútu, pričom vety vyslovoval avatar na obrazovke s mimikou theguardian.com. „Tieto pokroky nás výrazne približujú k tomu, aby sa z toho stalo skutočné riešenie pre pacientov,“ povedal profesor Edward Chang o tomto prelomovom objave theguardian.com. Externý odborník to označil za „bod zlomu“ pre praktické využitie BCI theguardian.com.
Máj 2023 – Rozhranie mozog-chrbtica obnovuje prirodzenú chôdzu: Vo Švajčiarsku muž paralyzovaný po poranení miechy opäť získal schopnosť chodiť, stáť a vychádzať po schodoch vďaka bezdrôtovému BCI, ktoré prepája jeho mozog a chrbticu cbsnews.com. Implantáty v jeho motorickej kôre v reálnom čase posielajú signály do stimulátora v dolnej časti miechy, čím reaktivujú svaly nôh na základe jeho myšlienok. Publikované v Nature, tento prístup zostal účinný aj po roku a pozoruhodné je, že pacient získal určitý dobrovoľný pohyb nôh aj po vypnutí zariadenia cbsnews.com. Štúdia demonštruje potenciál BCI v kombinácii so stimuláciou na liečbu paralýzy – kybernetický „neurálny bypass“, ktorý znovu spája mozog s telom.
Október 2024 – BCI spoločnosti Synchron preukázalo bezpečnosť a užitočnosť v americkej štúdii: Synchron oznámil 12-mesačné výsledky zo svojej COMMAND trial – prvej americkej štúdie implantovaného BCI – u šiestich pacientov s ťažkou paralýzou. Neboli zaznamenané žiadne úmrtia ani závažné nežiaduce účinky spôsobené zariadením, čím bol splnený hlavný bezpečnostný cieľ medtechdive.com. Navyše, implantát na báze stentu konzistentne prevádzal motor intent pacientov na digitálne akcie, čo im umožnilo vykonávať úlohy ako písanie správ a ovládanie inteligentnej domácnosti myšlienkami medtechdive.com. Na videu je jeden pacient s ALS s implantátom ovládajúci Amazon Alexa a kurzor iPadu iba pomocou mozgu medtechdive.com. Vďaka týmto úspechom povedal generálny riaditeľ Tom Oxley agentúre Reuters, že Synchron pripravuje väčšiu štúdiu s „desiatkami účastníkov“ medtechdive.com, čím sa približuje ku komerčnému produktu.
Júl 2025 – Neuralink začína medzinárodné klinické skúšky na ľuďoch po počiatočných implantáciách: Po prvých implantáciách BCI u ľudí v USA v roku 2024 získala spoločnosť Elona Muska Neuralink regulačné povolenie v Spojenom kráľovstve a oznámila partnerskú skúšku s nemocnicami v Londýne na testovanie svojho mozgového čipu u pacientov s paralýzou reuters.com. V tomto čase Neuralink uviedol, že päť pacientov má jeho bezdrôtový implantát a používa ho na ovládanie digitálnych zariadení bez použitia rúk reuters.com. Spoločnosť tiež získala v roku 2025 ďalších viac ako 280 miliónov dolárov financovania, čím si udržala svoju valuáciu okolo 9 miliárd dolárov reuters.com. Krok k medzinárodným skúškam ukazuje, že Neuralink zrýchľuje svoje klinické programy. Avšak konkurencia je na obzore (Synchron, Paradromics a ďalší tiež súťažia o schválenie FDA) a Neuralink čelí kontrole, aby preukázal bezpečnosť a prínos svojho zariadenia u ľudí vo väčšom meradle.
Jún 2025 – Paradromics dokončuje prvý ľudský implantát vysokopásmového BCI: Paradromics, startup so sídlom v Austine, oznámil, že úspešne implantoval svoj 1 600-elektrodový BCI „Connexus“ do ľudského pacienta a zaznamenal nervové signály, čo je kľúčový míľnik uskutočniteľnosti techfundingnews.com. Zákrok bol vykonaný v rámci výskumnej spolupráce v americkej nemocnici. Paradromics tvrdí, že jeho zariadenie dokáže spracovať bezprecedentný objem dát z mozgu a jeho cieľom je obnoviť komunikáciu pre ľudí, ktorí sú „locked-in“. Tento úspech pripravuje pôdu pre formálne klinické skúšky spoločnosti Paradromics, ktoré by spoločnosť chcela začať koncom roka 2025, ak získa schválenie FDA techfundingnews.com.
Rýchly akademický pokrok vo výkonnosti BCI: Na výskumnom fronte v rokoch 2024 a 2025 akademické tímy dosiahli prelom v schopnostiach BCI. Koncom roka 2024 skupina Stanford/UCD publikovala v NEJM o BCI, ktoré dosiahlo 97,5 % presnosť v dekódovaní zamýšľanej reči človeka (zahŕňajúcej desaťtisíce slov) už po niekoľkých minútach kalibrácie worksinprogress.co – úroveň rýchlosti/presnosti, ktorá by sa pred pár rokmi zdala nepredstaviteľná. Medzitým aj neinvazívne BCI zaznamenali zlepšenia: v roku 2024 štúdia vedená Carnegie Mellon použila externé EEG BCI s novými tréningovými protokolmi, aby umožnila opiciam veľmi jemnú kontrolu kurzora, čo naznačuje lepší výkon nositeľných zariadení sciencedaily.com, jhuapl.edu. A v roku 2025 Univerzita v Texase oznámila AI-podporovaný fMRI systém, ktorý dokázal s prekvapivou vernosťou interpretovať súvislé myšlienky (napríklad keď človek počúva príbeh), čo otvára možnosti (pre komunikáciu) aj etické otázky ohľadom „čítania myšlienok“ creativegood.com. Stručne povedané, tempo pokroku v oblasti BCI – pre invazívne aj neinvazívne metódy – sa zreteľne zrýchľuje, keď vstupujeme hlbšie do 20. rokov 21. storočia.

Zdá sa, že každý mesiac približuje BCI k reálnemu využitiu. Samotná FDA pripravuje usmernenia pre BCI zariadenia a v roku 2023 schválila prvé nositeľné rehabilitačné BCI zariadenie (EEG systém na pomoc pacientom po mozgovej príhode získať späť pohyb ruky) na trh gao.gov. Sme svedkami prechodu od izolovaných laboratórnych experimentov k životaschopným produktom: v priebehu najbližších rokov budú pravdepodobne dostupné prvé komerčné BCI na medicínske použitie (možno prostredníctvom humanitárnych výnimiek alebo obmedzených vydaní). Ako poznamenal jeden neuroinžinier, budúcnosť je už tu – len nie je rovnomerne rozdelená. BCI sú tu, fungujú v skúškach; výzvou teraz je ich bezpečne a eticky rozšíriť ku všetkým, ktorí ich potrebujú.

Budúci potenciál a výzvy

Doterajší pokrok v oblasti BCI je inšpirujúci, no stále sme len v raných dňoch dlhej cesty. Čo môže priniesť budúcnosť, ak bude vývoj BCI pokračovať – a aké prekážky bude potrebné prekonať, aby sme sa tam dostali?

Potenciál v blízkej budúcnosti: V nasledujúcich 5–10 rokoch budú najpravdepodobnejšie pokroky v oblasti medicínskych BCI a asistenčných technológií. Môžeme očakávať, že sa objavia BCI zariadenia schválené FDA pre ochrnutie, mŕtvicu alebo ALS, ktoré by mohli byť predpisované podobne ako dnes kochleárne implantáty. Tieto zariadenia by mohli pacientom umožniť ovládať tablet, komunikovať rýchlosťou blížiacou sa bežnej reči alebo ovládať protetické končatiny s jemnou obratnosťou. Pracuje sa aj na BCI na obnovenie zraku pre nevidiacich (zasielaním signálov do zrakovej kôry – viaceré tímy už implantovali polia, ktoré vyvolali jednoduché fosfény alebo tvary). Realitou by sa mohli stať aj pamäťové protézy: tím z USC a Wake Forest už testoval hippocampálny implantát u pacientov s epilepsiou, ktorý zlepšil vybavovanie pamäte o 15 % napodobňovaním neurálneho kódu pre tvorbu pamäte. Koncom 20. rokov by takéto kognitívne protézy mohli pomáhať ľuďom s traumatickým poškodením mozgu alebo skorým Alzheimerom udržať si nové informácie. Ďalšou oblasťou je rehabilitácia riadená BCI: využitie BCI v kombinácii s robotmi na fyzioterapiu na opätovné trénovanie mozgu pacientov po mŕtvici. Keďže BCI dokážu zistiť, kedy mozog sa snaží pohnúť, môžu spustiť zariadenia na podporu tohto pohybu a posilniť tak neurálne dráhy. To by mohlo výrazne zlepšiť zotavenie po mŕtviciach alebo úrazoch.

Pokiaľ ide o širšie spotrebiteľské technológie, neinvazívne BCI sa pravdepodobne nenápadne dostanú do našich každodenných zariadení. Možno budú vaše AR okuliare alebo slúchadlá obsahovať EEG senzory na sledovanie vašej koncentrácie alebo stresu. Budúce Apple Watch možno nebudú sledovať len srdcový tep, ale aj niektoré mozgové metriky cez pokožku alebo uši. Prví nadšenci (hráči, technologickí fanúšikovia) môžu používať BCI čelenky na hranie hier alebo ovládanie inteligentnej domácnosti pre pohodlie či zábavu. Môžeme tiež vidieť demonštráciu komunikácie mozog-mozog medzi ľuďmi v kontrolovaných podmienkach (vedci už v experimentoch preniesli základné signály z mozgu do mozgu, napríklad jeden človek pohol prstom druhého cez prepojenie EEG-TMS). Hoci telepatia cez BCI pre masy je ešte ďaleko, výskum bude naďalej posúvať hranice.

Dlhodobá vízia: Pri pohľade ďalej do budúcnosti niektorí predpovedajú, že BCI úplne zmenia spôsob, akým komunikujeme s technológiami. Vizionári hovoria o „písaní rýchlosťou myšlienky“, alebo dokonca o priamom prepojení našej neokôry s cloud computingom. Elon Musk často hovorí, že konečným cieľom Neuralinku je vytvoriť „symbiózu medzi ľudskou a strojovou inteligenciou“ worksinprogress.co – inými slovami, bezproblémovo spojiť naše mozgy s AI tak, aby sme mohli sťahovať vedomosti alebo mentálne multitaskovať. Ak by sa BCI dostali na dostatočne pokročilú úroveň, dalo by sa predstaviť schopnosti ako z „Matrixu“ (okamžité naučenie sa kung-fu nahraním programu) alebo interný prístup k Wikipédii len pomyslením na otázku. Rozšírená realita by sa mohla vyvinúť na „rozšírené poznávanie“, kde by naše myšlienky boli v reálnom čase podporované výpočtovou technikou. Niektorí futuristi dokonca špekulujú o kolektívnych sieťach mysle – hoci to vyvoláva množstvo filozofických otázok.

Avšak, významné obmedzenia a výzvy musia byť vyriešené aj pre krátkodobé ciele, nehovoriac o sci-fi víziách:

Bezpečnosť a invazívnosť: Operácia mozgu je vážna záležitosť. Aj keď zariadenie funguje, pomer rizika a prínosu musí odôvodniť jeho implantáciu. Doteraz malo chronické BCI implantáty menej ako 40 ľudí na svete gao.gov. Pre masové využitie musia byť chirurgické BCI oveľa menej invazívne (napr. endovaskulárne prístupy ako Synchron alebo ultra-tenké elektródy ako tie od Precision, ktoré nepoškodzujú tkanivo). Musia tiež vydržať veľmi dlho – ideálne desaťročia – bez toho, aby spôsobovali zjazvenie alebo stratu signálu. Mozog má tendenciu považovať cudzie objekty za votrelcov, časom obaľuje elektródy jazvovým tkanivom, čo zhoršuje výkon theguardian.com. Materiálové vedy a šikovný dizajn (povlaky, flexibilné elektródy, ktoré sa pohybujú spolu s mozgom) sa vyvíjajú na zlepšenie životnosti. Plne bezdrôtové, nabíjateľné implantáty sú ďalšou nevyhnutnosťou pre pohodlie a prevenciu infekcií. Práca Neuralinku je v tomto smere sľubná (ich implantát je bezdrôtový a indukčne nabíjaný). Blackrock tiež testuje bezdrôtovú verziu Utah array. Kým nebude operácia takmer bez rizika a implantáty sa nebudú dať zavádzať ambulantne, väčšina ľudí si BCI zvolí len v prípade vážneho postihnutia, ktoré to odôvodňuje.
Limity neinvazívnych technológií: Naopak, neinvazívne BCI, ktoré môže nosiť ktokoľvek, čelia vlastným prekážkam. Lebka a pokožka hlavy rozmazávajú a tlmia mozgové signály, pôsobia ako tlmiaca prikrývka. To obmedzuje prenosovú kapacitu EEG alebo fNIRS – môžete získať všeobecné signály (ako „sústredený vs. nesústredený“ alebo veľmi hrubé motorické úmysly), ale čítanie zložitých myšlienok alebo vysokorýchlostných signálov je extrémne ťažké bez priameho prístupu. Môžeme to zlepšiť lepšími algoritmami alebo novými snímacími modalitami (niektorý výskum sa zameriava na ultrazvuk alebo dokonca magnetické polia z neurónov). DARPA investovala do nových neinvazívnych techník (napríklad použitie párových elektromagnetických senzorov na zachytenie hlbšej mozgovej aktivity) spectrum.ieee.org. Ale v zásade bude neinvazívne BCI pravdepodobne vždy vymieňať časť výkonu za bezpečnosť/pohodlie. Výzvou je teda zistiť, ktoré aplikácie znesú nižšiu vernosť. Môže byť v poriadku, ak je váš mozgom ovládaný prehrávač hudby trochu pomalý alebo náchylný na chyby; nie je to v poriadku, ak medicínske BCI na komunikáciu robí časté chyby. Preto v blízkej budúcnosti invazívne a neinvazívne BCI budú pravdepodobne napredovať paralelne, slúžiac rôznym skupinám používateľov (medicínski pacienti vs. spotrebitelia) a rôznym potrebám.
Dekódovanie signálu a AI: Aj s vynikajúcim hardvérom je pochopenie mozgových dát náročné. Každý mozog je jedinečný – BCI sa musia kalibrovať na individuálne neurónové vzory gao.gov. Navyše, neurónové signály sú neuveriteľne zložité: predstavte si, že sa snažíte interpretovať celé orchester, keď máte mikrofóny len na niekoľkých nástrojoch a hudba sa mení pri každom vystúpení. Súčasné BCI používajú strojové učenie na hľadanie vzorov, ale často vyžadujú veľa tréningových dát a sú citlivé na šum. Ďalší pokrok v AI (najmä v hlbokom učení) bude kľúčový pre zlepšenie dekódovania. Našťastie, AI napreduje rýchlo a techniky ako veľké jazykové modely už boli aplikované (ako je vidieť pri rečovom BCI, ktoré použilo model podobný ChatGPT na zvýšenie presnosti worksinprogress.co). Jednou z obáv je, že dekódovanie funguje najlepšie, keď je obmedzené na konkrétne úlohy (napríklad písanie alebo pevne danú slovnú zásobu). Čítanie ľubovoľných myšlienok je oveľa zložitejší cieľ – a možno nemožný s akýmkoľvek rozumným počtom senzorov. Mozog neukladá myšlienky do pekných malých miest, ktoré by sme mohli zachytiť; myšlienky sú rozptýlené vzory a mnohé majú podobné celkové podpisy. Takže BCI, ktoré by napríklad dokonale prepísalo váš vnútorný monológ, nie je na najbližšom obzore. Ak však zúžite doménu (napr. na sadu známych príkazov alebo obrázkov, na ktoré sa pozeráte), AI dokáže prekvapivo dobre prekladať mozgovú aktivitu na výstupy.
Škálovanie a cenová dostupnosť: Dnešné BCI sú na mieru vyrábané systémy, ktoré stoja desiatky tisíc dolárov (ak nie viac). Ako sa budú približovať komerčným produktom, ceny by mali klesať (firmy sa budú snažiť o škálovateľnú výrobu). Ale integrácia multi-elektrodových implantátov, ich bezpečné implantovanie a poskytovanie podpory používateľom (tréning, údržba) môže byť nákladné. Otázkou je, kto to zaplatí – poisťovňa môže preplatiť medicínske BCI pre ochrnutých, ak sa preukáže zlepšenie kvality života, ale pravdepodobne až po silných dôkazoch a cenových rokovaniach. Pri spotrebiteľských BCI história ukazuje, že ľudia ich začnú masovo používať len vtedy, ak budú zariadenia lacné, užitočné a štýlové (spomeňte si na neúspech Google Glass, čiastočne preto, že pôsobili geekovsky a vyvolávali obavy o súkromie). Výzvou je teda čiastočne aj používateľský zážitok: urobiť BCI pohodlnými a nenápadnými. To by mohlo znamenať BCI, ktoré sú také jednoduché ako laserová operácia očí, alebo nositeľné zariadenia pohodlné ako slúchadlá. Mnohé startupy už uvažujú týmto smerom. Prvá generácia môže byť nemotorná alebo drahá, ale časom by sme mohli vidieť, že BCI technológia bude nasledovať podobnú krivku ako počítače – od mainframov cez PC až po smartfóny vo vrecku (a možno nakoniec až po čipy v našich hlavách).
Riadenie očakávaní: Musíme si tiež priznať, že niektoré skoré predpovede boli príliš optimistické. Pred desiatimi rokmi si niektorí mysleli, že do 20. rokov 21. storočia budeme mať BCI pre masový trh – to sa zatiaľ nestalo. Aj dnes, napriek rozruchu okolo firiem ako Neuralink, odborníci upozorňujú, že široké prijatie si vyžiada čas. Analytici z odvetvia predpovedajú, že počiatočné BCI produkty budú mať obmedzené prijatie v prvých niekoľkých desaťročiach po uvedení na trh, pričom možno vygenerujú len niekoľko stoviek miliónov dolárov ročne do 30. rokov 21. storočia sphericalinsights.com. (Pre porovnanie, to je zanedbateľné oproti napríklad trhu so smartfónmi alebo VR.) Možno až okolo roku 2040 alebo neskôr sa BCI stanú bežnou súčasťou každodenného života. Nie je to kvôli nedostatku potenciálu, ale preto, že technické a spoločenské prekážky nie sú zanedbateľné. V medicíne, aj keby FDA schválila BCI, lekárom a pacientom môže trvať roky, kým ich plne prijmú ako štandardnú starostlivosť. A pri BCI na dobrovoľné vylepšenie si bude musieť verejnosť najprv získať dôveru (dovolili by ste technologickej firme vložiť vám čip do mozgu len preto, aby ste mohli „googliť“ myšlienkami? Mnohí by váhali, aspoň kým sa nepreukáže, že je to veľmi bezpečné a užitočné).

Napriek tomu všetkému vývoj naznačuje, že BCI budú čoraz viac meniť určité aspekty života. Pre tých, ktorí sú paralyzovaní alebo nemôžu hovoriť, už nie je otázkou, či BCI môže pomôcť, ale kedy bude dostupné mimo laboratória. Pre bežných používateľov sa môžu nenápadné funkcie snímania mozgu objaviť v našich zariadeniach (možno vaše budúce auto zistí ospalosť pomocou EEG v opierke hlavy a zasiahne). Ak sa pozrieme ďalej do budúcnosti, niektorí futuristi veria, že ľudia budú potrebovať BCI, aby držali krok s umelou inteligenciou – v podstate budú BCI slúžiť ako kognitívny posilňovač alebo dokonca rozhranie na priame prepojenie s AI systémami rýchlosťou myšlienky. Elon Musk tvrdí, že bez technológie „neural lace“ hrozí, že ľudí AI predbehne, zatiaľ čo pokročilé BCI by z nás mohli urobiť kyborgov s výrazne vylepšenou pamäťou, pozornosťou a schopnosťami. Či už s týmto názorom súhlasíte alebo nie, je zrejmé, že potenciálny prínos vyzretej BCI technológie je obrovský – rovnako ako etické dôsledky, ktorým sa budeme venovať ďalej.

Etické, súkromné a spoločenské dôsledky

Ako sa BCI presúvajú z laboratória do reálneho sveta, vyvolávajú zásadné etické a spoločenské otázky. Hovoríme predsa o zariadeniach, ktoré zasahujú do najosobnejšieho a najdôležitejšieho orgánu – mozgu. Čo sa stane, keď naše myšlienky budú môcť byť čítané alebo zapisované počítačmi? Kto bude kontrolovať údaje z našej mysle? Mohli by BCI zmeniť samotnú podstatu človeka? Tieto otázky už nie sú hypotetické a etici aj tvorcovia politík sa nimi začínajú zaoberať.

Súkromie a „mentálna suverenita“: Jednou z najväčších obáv je súkromie mysle. Aktivita nášho mozgu môže o nás prezradiť veľa – od základných úmyslov po emocionálne stavy, možno dokonca podvedomé predsudky. Ak sa BCI stanú bežnými, hrozí riziko, že korporácie, vlády alebo hackeri by mohli získať prístup k našim neurálnym údajom alebo ich zneužiť. „Súkromné myšlienky už možno dlho nebudú súkromné“, varuje Nita Farahany, popredná neuroetička theguardian.com. Tvrdí, že zásahy technológií do ľudskej mysle sú tak blízko, že naliehavo potrebujeme právnu ochranu – nové právo na „kognitívnu slobodu“ theguardian.com. Podľa Farahany by váš mozog mal byť nedotknuteľný, pokiaľ s tým nesúhlasíte, rovnako ako uznávame právo na ochranu pred sebaobvinením alebo neprimeraným prehľadávaním. Bez opatrení sa však obáva „nočnej mory“, v ktorej by zamestnávatelia, inzerenti alebo orgány činné v trestnom konaní mohli skúmať vašu mozgovú aktivitu kvôli myšlienkam alebo úmyslom theguardian.com. Toto nie je čisto sci-fi – už teraz firmy vyvíjajú EEG náhlavné súpravy na pracovisko, ktoré údajne monitorujú sústredenie alebo únavu zamestnancov. V Číne pred niekoľkými rokmi sa jedna firma dostala do správ tým, že vybavila továrenských pracovníkov EEG prilbami na sledovanie pozornosti, pričom údaje posielala manažérom (program bol údajne pozastavený po verejnom pobúrení) creativegood.com. Dá sa predstaviť dystopický scenár, v ktorom by práca vyžadovala nosenie BCI, aby si váš šéf mohol overiť, že nesnívate s otvorenými očami – scenár, o ktorom, ako Farahany poznamenáva, niektoré technologické firmy dokonca špekulovali v lesklých reklamách creativegood.com. Bez regulácií by sa mozgové údaje mohli stať ďalšou komoditou na ťažbu, pričom vaše neurálne vzorce by sa predávali na marketing alebo používali na manipuláciu správania.

Bezpečnosť: S tým súvisí, že kybernetická bezpečnosť BCI bude kľúčová. Hacknutý počítač je zlé; hacknuté rozhranie mozgu je desivé. Ak by protivník mohol vkladať falošné signály, mohol by vyvolať neúmyselné pohyby, emócie alebo myšlienky. Alebo by mohol ukradnúť citlivé neurálne údaje (predstavte si, že niekto zaznamená váš PIN kód tým, že deteguje vaše mozgové signály, keď si ho v duchu opakujete). GAO poukázalo na to, že BCI môžu byť zraniteľné voči kybernetickým útokom, ktoré odhalia údaje z mozgu alebo dokonca zasahujú do funkcie zariadenia gao.gov. Každé pripojené BCI zariadenie bude potrebovať silné šifrovanie, overovanie a bezpečnostné poistky. Toto je obzvlášť dôležité pri bezdrôtových implantátoch – musia byť navrhnuté tak, aby s nimi mohli komunikovať iba oprávnené osoby (napr. pacientovo zariadenie alebo lekár), a aj v prípade kompromitácie by sa mali automaticky prepnúť do bezpečného režimu.

Súhlas a slobodná vôľa: Ďalšia etická otázka: ak BCI dokáže zapisovať informácie do mozgu (prostredníctvom stimulácie), existuje riziko manipulácie s vôľou používateľa? Zatiaľ čo súčasné BCI väčšinou iba čítajú signály, budúce môžu poskytovať spätnú väzbu alebo návrhy priamo do mysle používateľa. Napríklad BCI, ktoré zistí, že ste úzkostní, môže stimulovať upokojujúce okruhy. To môže byť prospešné – alebo to môže byť vnímané ako forma ovládania mysle, ak by bolo zneužité. Budeme musieť zabezpečiť, aby BCI posilňovali používateľov a neprepisovali ich slobodnú vôľu. Transparentná prevádzka a možnosť odmietnuť budú kľúčové. Niektorí sa obávajú scenárov „vymývania mozgov“, kde by zlí aktéri mohli pomocou BCI implantovať myšlienky, no to zatiaľ zostáva v oblasti sci-fi; presná kontrola komplexných myšlienok je ďaleko za hranicami našej vedy. Napriek tomu už len pocit, že myšlienky nie sú úplne vlastné, môže u používateľov BCI vyvolať psychickú nepohodu. Neuroetici zdôrazňujú dôležitosť zachovania pocitu identity a autorstva konania používateľa, aj keď je zapojené zariadenie.

Rovnosť a prístup: Ako pri každej prelomovej technológii, existuje obava, že BCI by mohli prehĺbiť sociálne nerovnosti. Ak by pokročilé BCI v budúcnosti ponúkali kognitívne vylepšenie (napr. posilnenie pamäti alebo okamžitý prístup k vedomostiam), budú si ich môcť dovoliť len bohatí, čím vznikne „neuro-elita“ a ostatní zostanú pozadu? Aj v bližšej budúcnosti môže byť niečo tak život meniace ako komunikačné BCI pre ochrnutého človeka drahé – možno si ho budú môcť dovoliť len niektoré zdravotné systémy alebo krajiny. To vyvoláva otázky spravodlivosti: budú BCI distribuované podľa potreby, alebo podľa schopnosti zaplatiť? Už sme videli rozdiely v prístupe k iným neurotechnológiám, ako sú kochleárne implantáty (ktoré sú drahé a nie sú univerzálne dostupné). Spoločnosť bude musieť rozhodnúť, či je napríklad obnovenie reči alebo pohybu základným právom, ktoré treba financovať plošne. V celosvetovom meradle, ak by BCI poskytovali nejaké konkurenčné výhody (v akademickej alebo ekonomickej oblasti), mohlo by to prehĺbiť rozdiely medzi krajinami alebo skupinami. Tvorcovia politík by mohli zvážiť dotácie alebo verejné financovanie BCI v medicíne, aby sa predišlo scenáru, kde len bohatí pacienti môžu opäť chodiť alebo komunikovať.

Zlepšovanie človeka a identita: BCI rozmazávajú hranicu medzi človekom a strojom – čo vyvoláva filozofické a regulačné otázky. Ak má niekto mozgový implantát, ktorý zlepšuje jeho pamäť alebo mu umožňuje používať Google myšlienkou, je „vylepšený“ spôsobom, ktorý je nespravodlivý pri skúškach alebo v práci? Mohli by sa objaviť výzvy na zákaz určitých neuro-vylepšení v súťažných prostrediach (tak ako je zakázaný doping v športe)? Možno budeme potrebovať nové pravidlá, ktoré určia, aké druhy kognitívnych vylepšení sú prijateľné, podobne ako riešime protetické vylepšenia v atletike. Ďalej, ako by to mohlo ovplyvniť osobnú identitu? Používatelia uvádzali, že používanie BCI môže byť spočiatku zvláštne – ovládanie zariadenia iba myšlienkou spochybňuje ich predstavy o sebe samom. Niektorí hovoria, že sa to rýchlo stane ich predĺžením (jeden účastník BCI štúdie poznamenal: „Je to ako symbiotický vzťah – ja sa učím od BCI a BCI sa učí odo mňa“ worksinprogress.co). Ak však budúce BCI zapoja do procesu aj umelú inteligenciu, dalo by sa tvrdiť, že vaše „ja“ teraz zahŕňa aj určitú strojovú inteligenciu. Hoci to môže byť posilňujúce, zároveň nás to núti nanovo definovať, čo znamená byť mysliacim jednotlivcom. Toto sú hlboké vody, ktoré etici a filozofi len začínajú skúmať, pod názvami ako „neuroetika“ a „autonómia mysle“.

Sociálny dopad a vnímanie verejnosťou: Rozšírené prijatie BCI bude vo veľkej miere závisieť od verejného súhlasu. Často existuje inštinktívny odpor alebo strach voči mozgovým implantátom – ľudia sa obávajú „ovládania mysle“ alebo straty súkromia. Senzáciechtivé médiá (a dystopická fikcia ako Black Mirror) tieto obavy niekedy zosilňujú. Bude dôležité vzdelávať verejnosť o skutočných možnostiach a limitoch BCI. Transparentnosť zo strany firiem je kľúčová: napríklad jasné vysvetlenie, že konkrétne BCI nedokáže čítať váš tichý vnútorný monológ, ale vie detegovať iba špecifické natrénované príkazy, by rozptýlilo niektoré obavy. Správne nastavenie očakávaní je tiež etickou povinnosťou – firmy by nemali preháňať (kvôli predaju zariadení) spôsobom, ktorý dáva falošnú nádej alebo vedie ľudí k riskantným rozhodnutiam. Neurotechnologický priemysel by mal zaviesť etické štandardy už v začiatkoch, pretože zneužitie alebo zlyhanie s veľkou publicitou by mohlo oblasť výrazne zabrzdiť. Na druhej strane, pozitívne príbehy (ako BCI umožňujúce niekomu opäť hovoriť so svojou rodinou) môžu budovať verejnú podporu. Môžeme tiež sledovať vývoj postojov: čo sa kedysi zdalo príliš invazívne (ako laserová operácia očí LASIK alebo kochleárne implantáty), sa časom môže stať bežným. Pri BCI však, keďže sa týkajú mozgu, bude verejná kontrola pochopiteľne vysoká.

Právne rámce: Niektoré jurisdikcie začali zvažovať „neurálne práva“. Čile napríklad navrhlo ústavné zmeny na ochranu mentálneho súkromia a zabránenie diskriminácii na základe neurálnych údajov. Organizácia Spojených národov diskutovala o správe neurotechnológií. Medzi etikmi rastie zhoda, že existujúce zákony o súkromí a ľudských právach nemusia byť dostatočné – možno budeme potrebovať výslovné zákony na ochranu údajov z mozgu, podobne ako GDPR chráni osobné údaje v technológiách. Otázky ako: Môžu byť vaše mozgové údaje použité na súde? (Sú to svedectvo alebo dôkaz?) Vlastníte údaje zo svojho neurálneho implantátu vy, alebo spoločnosť? Môžu byť tieto údaje predané alebo prevedené? Ak je zločin spáchaný cez hacknuté BCI (napríklad niekto „prinúti“ vašu BCI-riadenú končatinu niečo urobiť), kto je zodpovedný? Toto všetko je potrebné vyriešiť. Ako poznamenal GAO, BCI prinášajú nielen technické a medicínske otázky, ale aj obavy týkajúce sa etiky, rovnosti, bezpečnosti a zodpovednosti, ktoré budú musieť úrady riešiť popri vývojigao.gov gao.gov.

Zhrnutie: BCI predstavujú dvojsečný meč: obrovský prísľub spojený s významnými etickými výzvami. Môžu dramaticky zlepšiť životy a dokonca nanovo definovať ľudský potenciál, no ak budú zneužité, môžu ohroziť posledné bašty súkromia a autonómie. Dobrou správou je, že tieto diskusie prebiehajú už teraz, keď je technológia ešte v raných štádiách. Ako vyzýva prof. Farahany, „máme moment, aby sme to urobili správne… aby sme rozhodli, ako technológiu využijeme spôsobmi, ktoré sú dobré a nie zneužívané či utláčajúce“ theguardian.com. Dosiahnutie správnej rovnováhy si vyžiada spoluprácu vedcov, etikov, zákonodarcov a verejnosti. Môže to znamenať nové zákony (napr. „listina neurálnych práv“), samoreguláciu odvetvia a verejnú ostražitosť, aby sa BCI vyvíjali spôsobom zameraným na človeka.

Záver

Rozhrania mozog-počítač sa nachádzajú na fascinujúcom priesečníku vedy, technológie a ľudskosti. To, čo začalo ako prieskumné neurovedecké experimenty, sa vyvinulo do funkčných systémov, ktoré doslova môžu dať hlas nemým a pohyb nehybným. Počas jednej generácie sme prešli od laboratórnych potkanov pohybujúcich kurzorom pomocou EEG signálov k pacientom tweetujúcim myšlienkami a chodiacim s digitálnymi mostmi v nervovom systéme. História pokroku v oblasti BCI – spočiatku pomalá a prerušovaná, teraz rýchlo naberajúca tempo – naznačuje, že sme na prahu éry, keď sa interakcia mysle a stroja stane bežnou. V priebehu nasledujúceho desaťročia by sa BCI mohli stať možnosťou ponúkanou pacientom s paralýzou alebo stratou reči, čím by sa výrazne zlepšila ich kvalita života a nezávislosť. A ako bude technológia dozrievať, môže sa rozšíriť na širšiu populáciu a potenciálne zmeniť spôsob, akým všetci interagujeme s digitálnym svetom.

Napriek všetkému vzrušeniu je potrebná opatrnosť a múdrosť. Mozog je náš najcennejší orgán; jeho integrácia so strojmi by mala prebiehať uvážene, s rešpektom k osobnosti a súkromiu. Spoločnosť bude musieť vyvažovať medzi inováciami a etikou, medzi posilňovaním jednotlivcov a ich ochranou. Ak uspejeme, prínos bude obrovský: budúcnosť, v ktorej sú zdravotné postihnutia menej obmedzujúce, kde ľudia môžu komunikovať s technológiami rovnako prirodzene ako medzi sebou, a kde poznatky prúdia voľnejšie medzi mysľami a počítačmi. Je to budúcnosť, kde sa hranica medzi „mysľou“ a „strojom“ stiera – dúfajme, že v prospech ľudstva.

Cesta sa len začína. K roku 2025 zažili BCI na vlastnej koži len desiatky odvážnych priekopníkov. Ich úspechy však ukazujú cestu miliónom ďalších, ktorí by ich mohli nasledovať. Od obnovy stratených funkcií v medicíne až po potenciálne odomknutie nových spôsobov komunikácie a kreativity, rozhrania mozog-počítač majú mimoriadny potenciál. Na jeho naplnenie bude potrebné nielen inžinierstvo, ale aj empatia, inklúzia a predvídavosť. Nasledujúce roky budú kľúčové pre určenie smeru. Jedno je isté: BCI už nie sú vedeckou fikciou; sú tu a rýchlo napredujú. Je na nás, aby sme túto ohromujúcu technológiu nasmerovali k výsledkom, ktoré rozšíria ľudský potenciál a zároveň zachovajú ľudské hodnoty. Ak sa nám to podarí, môžeme byť svedkami jednej z najvýznamnejších premien 21. storočia – momentu, keď sa myseľ skutočne stretne so strojom a obaja z toho vyjdú lepší.

Zdroje:

V tomto texte boli na zdokumentovanie faktických tvrdení a najnovšieho vývoja citované primárne zdroje a mediálne správy, vrátane publikácií ako Nature, The New England Journal of Medicine, Reuters, The Guardian, IEEE Spectrum, ScienceDaily a oficiálnych vyhlásení spoločností a výskumných inštitúcií gao.gov, reuters.com , theguardian.com, cbsnews.com a ďalších. Tieto poskytujú ďalšie podrobnosti o prelomových objavoch a odborných pohľadoch opísaných vyššie.