Um nad strojem: Osupljiv vzpon vmesnikov med možgani in računalniki (BCI)

Leta 2004 je preizkus BrainGate uporabil Utah array (čip velikosti 4×4 mm s 100 elektrodami), da je paraliziranemu moškemu omogočil premikanje kazalca in igranje igre Pong.
Leta 2012 je Cathy Hutchinson, 58-letna paralizirana ženska, s pomočjo možganskega vsadka nadzorovala robotsko roko, da je dvignila steklenico in popila kavo.
Leta 2016 je prostovoljec s protezo roke, nadzorovano prek BCI, lahko občutil taktilne občutke, ko so prsti proteze dotaknili predmetov.
Do leta 2017 so raziskovalci predstavili brezžične BCI-je, s čimer so odstranili okorne kable in vtiče iz prejšnjih sistemov.
Maja 2023 je brezžični vmesnik med možgani in hrbtenjačo omogočil 40-letnemu moškemu, ki je bil 12 let paraliziran, da je stal, hodil in se vzpenjal po stopnicah, rezultati pa so bili stabilni več kot leto dni.
Leta 2023 so dekoderji UCSF prevedli zamišljeni govor v sintetiziran glas prek možganskega vsadka in dosegli približno 78 besed na minuto.
Leta 2022 je pacient z vsadkom Synchron napisal sporočilo “Hello World” izključno prek vsadka, kar je bil prvi tvit na svetu, ustvarjen neposredno z mislijo.
Leta 2021 je projekt pod vodstvom Stanforda omogočil paraliziranemu moškemu, da je tipkal s hitrostjo 90 znakov na minuto (približno 18 besed na minuto) z zamišljanjem pisanja z roko, z besediščem 125.000 besed.
Maja 2023 je Neuralink prejel odobritev FDA za začetek kliničnih preizkusov na ljudeh, do sredine 2024 pa je brezžično napravo N1 vsadil prvemu pacientu, do sredine 2025 pa je bilo vsajenih že pet pacientov.
Maja 2023 je Paradromics izvedel prvi preizkus na človeku s svojim Connexus 1.600-kanalnim vmesnikom za neposredni prenos podatkov na Univerzi v Michiganu.

Vmesniki med možgani in računalniki – naprave, ki naše možgane neposredno povežejo z računalniki – niso več znanstvena fantastika. Danes možganski vsadki ljudem omogočajo premikanje, govorjenje in interakcijo s stroji zgolj z mislimi worksinprogress.co. Čeprav noben BCI še nima odobritve FDA za splošno uporabo, strokovnjaki napovedujejo, da bi lahko prvi prišel v naslednjih petih letih worksinprogress.co. Medtem pa BCI-ji že pomagajo paraliziranim pacientom upravljati računalnike, voditi protetične ude in celo ponovno pridobiti sposobnost govora ali hoje. To poglobljeno poročilo bo pojasnilo, kaj so BCI-ji, kako delujejo, od kod izvirajo, kaj zmorejo danes in kako bi lahko v prihodnosti spremenili naše življenje – na bolje ali slabše.

Kaj so BCI-ji in kako delujejo?

Vmesnik med možgani in računalnikom (BCI) – imenovan tudi vmesnik med možgani in strojem – je sistem, ki osebi omogoča nadzor zunanje naprave z možganskimi signali gao.gov. Bistvo BCI-ja je, da električno aktivnost nevronov (možganskih celic) prevede v ukaze, ki lahko upravljajo računalnike, robote, proteze ali druge stroje worksinprogress.co. To omogoča neposredno komunikacijsko pot med možgani in napravo, mimo običajnih poti živcev in mišic v telesu.

Kako možgani pošiljajo ukaze stroju? Večina vmesnikov možgani-računalnik (BCI) sledi podobnemu postopku. Najprej sistem zabeleži možgansko aktivnost. To je mogoče storiti z vsajenimi elektrodami, ki neposredno zajemajo signale iz nevronov, ali z neinvazivnimi senzorji (na primer EEG-kapo), ki zaznavajo električno ali krvno aktivnost možganov od zunaj lobanje gao.gov. Nato surove signale dekodirajo računalniški algoritmi – pogosto z uporabo strojnega učenja – da razumejo uporabnikov namen. Na koncu se dekodiran namen prevede v dejanje, kot je premikanje kazalca, izbira črke ali upravljanje robotske okončine. Uporabnik in BCI običajno trenirata skupaj: oseba se nauči ustvarjati možganske signale na dosleden način (na primer, z zamišljanjem premika roke za signalizacijo “klik”), medtem ko se sistem strojnega učenja prilagodi prepoznavanju teh specifičnih nevronskih vzorcev gao.gov. Sčasoma to skupno učenje omogoči hitrejšo in natančnejšo interakcijo med možgani in napravo ter uporabniku učinkovito ustvari novo spretnost.

Invazivni vs. neinvazivni BCI: BCI obstajajo v dveh osnovnih oblikah – vsajeni in zunanji. Vsajeni BCI vključujejo kirurško namestitev elektrod na ali v možgane. Ker neposredno zajemajo signale iz nevronov z minimalnimi motnjami, vsadki omogočajo visoko ločljivost nadzora, kar je ključno za zapletene naloge, kot je natančno premikanje robotske roke gao.gov. Vendar pa možganska operacija prinaša tveganja, kot so okužba ali poškodba tkiva, in popolnoma vsajeni sistemi so še vedno eksperimentalni. Neinvazivni BCI pa uporabljajo zunanje senzorje (običajno elektroencefalografske EEG elektrode na lasišču ali novejše metode, kot je funkcionalna bližnja infrardeča spektroskopija fNIRS) za merjenje možganske aktivnosti brez operacije gao.gov. Neinvazivne naprave so varnejše in enostavnejše za uporabo (lahko si nadenete naglavni trak kot kapo), vendar so signali šibkejši in bolj šumni, ker prehajajo skozi lobanjo. To pomeni, da neinvazivni BCI običajno omogočajo počasnejši in manj natančen nadzor – primerni so za preproste uporabe, kot je izbira črk ali igranje osnovnih iger, niso pa še dovolj izpopolnjeni za natančno gibanje protez ali hitro komunikacijo. Raziskovalci aktivno izboljšujejo obe vrsti: vsajeni BCI postajajo manj invazivni in brezžični, medtem ko so neinvazivni BCI vse bolj občutljivi in prenosni (na primer brezžične EEG-kape za uporabo s telefoni) gao.gov.

Skratka, BCI “bere vaše misli” v omejenem smislu – zazna določene vzorce možganske aktivnosti, ki ste se jih naučili proizvajati na ukaz – in te misli pretvori v resnična dejanja v zunanjem svetu. Ta tehnologija ponuja nov kanal nadzora in komunikacije za ljudi, katerih telesa ne morejo ubogati ukazov uma, in celo odpira vrata povečanju človeških sposobnosti v prihodnosti.

Kratek zgodovinski pregled tehnologije BCI

Sanje o povezovanju možganov s stroji obstajajo že desetletja, vendar je BCI tehnologija šele pred kratkim napredovala iz laboratorijskih poskusov v resnične preizkuse. Znanstveniki so začeli preučevati električne signale možganov v zgodnjem 20. stoletju – leta 1924 je nemški raziskovalec Hans Berger posnel prvi človeški elektroencefalogram (EEG) in zaznal šibke električne ritme možganov zunaj lobanje worksinprogress.co. Do šestdesetih let prejšnjega stoletja so raziskovalci ugotovili, da je mogoče te signale izkoristiti za prenos informacij. V znameniti demonstraciji leta 1964 je nevroznanstvenik José Delgado celo uporabil radijsko voden vsadek, da je ustavil napadajočega bika z dovajanjem električnih impulzov v njegove možgane – dramatičen dokaz, da lahko stimulacija možganov vpliva na vedenje worksinprogress.co. Približno v istem času so drugi pokazali, da lahko branje možganskih signalov razkrije namen: v enem poskusu je že samo razmišljanje o pritisku na gumb (brez dejanskega gibanja) povzročilo merljive spremembe v EEG, ki so lahko sprožile diaprojektorworksinprogress.co.

Izraz “brain-computer interface” (vmesnik možgani-računalnik) je leta 1973 skoval računalniški znanstvenik Jacques Vidal worksinprogress.co. Vidal se je vprašal, ali bi lahko možganske signale uporabili za nadzor zunanjih naprav – celo špekuliral je o miselnem upravljanju protez ali “vesoljskih ladij.” V sedemdesetih letih je dokazal, da lahko EEG možganski valovi uporabnikom omogočijo premikanje kazalca skozi labirint na zaslonu zgolj z mislijo worksinprogress.co. Ti zgodnji BCI-ji so bili zelo osnovni (in omejeni zaradi šuma EEG na lasišču), vendar so pokazali, da je koncept izvedljiv.

Pravi napredek se je pospešil, ko so znanstveniki začeli snemati signale neposredno s površine ali notranjosti možganov. Do poznih devetdesetih let je prvi vsajeni BCI pri človeku dosegel nevrolog Philip Kennedy, ki je v možgane moškega z zaklenjenim sindromom vgradil žično elektrodo. Vsadek je zaznaval signale iz bolnikove motorične skorje (območje, ki nadzoruje gibanje), kar mu je – z velikim naporom – omogočilo počasi premikati računalniški kazalec in tipkati črke worksinprogress.co. V zgodnjih 2000-ih so akademske skupine pod vodstvom raziskovalcev, kot sta John Donoghue in Miguel Nicolelis, pokazale, da lahko opice s pomočjo možganskih vsadkov nadzorujejo robotske roke ali računalniške kazalce, kar je tlakoval pot za preizkuse na ljudehworksinprogress.co.

Velik mejnik je prišel leta 2004 s prvim kliničnim preizkusom vgrajenega BCI pri ljudeh, znanim kot preizkus BrainGate worksinprogress.co. V enem od široko odmevnih primerov so 25-letnemu kvadriplegiku v motorično skorjo vstavili majhen Utah array (4×4 mm čip s 100 elektrodami). S tem je lahko premikal kazalec na zaslonu in celo igral preprosto video igro Pong z uporabo svojih misli – “možganski čip bere človekove misli,” je takrat poročal BBC worksinprogress.co. Nekaj let kasneje, leta 2012, so raziskovalci BrainGate omogočili 58-letni paralizirani ženski, Cathy Hutchinson, da je z mislimi upravljala robotsko roko. V prelomni demonstraciji je z miselno nadzorovano robotsko roko prijela steklenico in skozi slamico popila kavo – prvič po 15 letih, odkar je doživela možgansko kap, je lahko prijela predmet theguardian.com. Zdravniki so ta dosežek označili kot prvo demonstracijo vsadka, ki neposredno dekodira možganske signale pacienta za nadzor robotskega uda theguardian.com. To je bil osupljiv dokaz, da lahko miselni ukazi nadomestijo fizično gibanje.

V desetletju 2010-ih je raziskovanje BCI hitro napredovalo. Akademske ekipe so povečale število elektrod (za višjo ločljivost signala) in izboljšale algoritme za dekodiranje. Uporabniki s paralizo so dosegali vse bolj sofisticiran nadzor: premikali kazalce za tipkanje sporočil, upravljali robotske ude za rokovanje ali hranjenje, celo ponovno pridobili občutek dotika prek BCI, ki stimulirajo možgane. Na primer, leta 2016 je prostovoljec s protetično roko, nadzorovano z BCI, lahko čutil, ko so prsti proteze nekaj prijeli, zahvaljujoč elektrodami, ki so v njegov dotikalni korteks pošiljale senzorične signale theguardian.com. Do leta 2017 so druge skupine omogočile brezžične BCI, s čimer so odpravile okorne kable in vtiče, ki so jih zahtevali starejši sistemi. Kljub temu so se ti napredki večinoma dogajali v raziskovalnih laboratorijih z nekaj prostovoljci.

V zadnjih nekaj letih pa smo dosegli prelomno točko. Naložbe v nevrotehnologijo so močno narasle, zagonska podjetja pa so združila moči z akademskimi laboratoriji. Posledično je področje doživelo val prebojev in prve korake proti komercialnim BCI-jem. Pravzaprav je od prvega preizkusa leta 2004 več deset ljudi po svetu prejelo eksperimentalne vmesnike možgani-računalnik (skoraj vsi s hudo paralizo ali motnjami v komunikaciji) worksinprogress.co. Izkušnje teh pionirjev, skupaj s sodobnim računalništvom in umetno inteligenco, so BCI-je pripeljale na rob uporabe v resničnem svetu. »To je velik preskok v primerjavi s preteklimi rezultati. Smo na prelomni točki,« je leta 2023 dejal prof. Nick Ramsey, nevroznanstvenik theguardian.com, in komentiral hiter napredek. V naslednjih poglavjih bomo raziskali, za kaj se BCI-ji uporabljajo danes, kdo poganja inovacije, najnovejše preboje v letih 2024–2025 in kaj nam prinaša prihodnost.

Trenutne uporabe BCI-tehnologije

BCI-ji so se začeli kot medicinske raziskave za pomoč paraliziranim – in prav medicinske ter podporne uporabe ostajajo primarna raba. A z zorenjem tehnologije se BCI-ji širijo tudi na druga področja, od komunikacije do zabave in nacionalne varnosti. Tukaj je nekaj ključnih področij, kjer BCI-ji že puščajo svoj pečat:

Medicina in obnavljanje gibanja

Medicinske uporabe BCI-jev se osredotočajo na povrnitev izgubljenih funkcij pri ljudeh s poškodbami ali nevrološkimi motnjami. Glavna uporaba je omogočanje nadzora nad pripomočki za pomoč paraliziranim bolnikom. To vključuje uporabo BCI-jev za premikanje invalidskih vozičkov, upravljanje računalniških kazalcev ali nadzor robotskih protez. Na primer, v kliničnih preizkusih so bolniki z visoko poškodbo hrbtenjače (ki ne morejo premikati rok ali nog) uporabljali vsajene BCI-je za nadzor robotskih rok z dovolj koordinacije, da so se lahko sami nahranili ali prijeli predmete theguardian.com. Drugi so z možganskimi signali upravljali motorizirane invalidske vozičke ali eksoskeletne obleke. Ti sistemi lahko izjemno izboljšajo samostojnost ljudi, ki bi sicer bili popolnoma odvisni od oskrbovalcev.

Morda je najbolj dramatičen nedavni primer uporaba BCI-jev za obnovitev sposobnosti hoje pri ljudeh s paralizo. Maja 2023 so raziskovalci v Švici sporočili, da lahko 40-letni moški, ki je bil 12 let paraliziran, ponovno hodi zahvaljujoč brezžičnemu vmesniku med možgani in hrbtenjačo cbsnews.com. Ekipa je v možganska področja za gibanje in v hrbtenjačo pod poškodbo vstavila elektrode. Sistem dekodira njegovo namero po gibanju in pretvori te misli v stimulacijo njegovih hrbteničnih živcev, s čimer učinkovito premosti poškodovani del hrbtenjače. Presenetljivo lahko moški zdaj stoji, hodi in celo hodi po stopnicah s pomočjo tega sistema, ki je ostal stabilen več kot leto dni cbsnews.com. »Zajeli smo misli … in te misli pretvorili v stimulacijo hrbtenjače, da smo ponovno vzpostavili prostovoljno gibanje,« je pojasnil nevroznanstvenik Grégoire Courtine, ki je vodil raziskavo cbsnews.com. Tudi ko je BCI izklopljen, bolnik ohrani del ponovno pridobljenega gibanja, kar nakazuje, da je vmesnik pomagal ponovno usposobiti njegov živčni sistem cbsnews.com. Ta preboj daje upanje, da bi lahko BCI-ji v kombinaciji s stimulacijo nekega dne pomagali mnogim paraliziranim ljudem ponovno pridobiti gibljivost.

Poleg paralize se BCI-ji raziskujejo tudi za druge medicinske terapije. Raziskovalci preizkušajo »zanke-zaprte« možganske vsadke, ki spremljajo možgansko aktivnost in dovajajo električno stimulacijo za zdravljenje stanj, kot so epilepsija, depresija ali kronična bolečina. Na primer, eksperimentalne naprave na osnovi BCI lahko iz možganskih signalov zaznajo bližajoči se epileptični napad in nato sprožijo stimulacijo, ki napad prepreči. V enem primeru je bolnik z depresijo prejel personaliziran možganski vsadek, ki je zaznal nevronske vzorce, povezane z depresivnimi simptomi, in stimuliral drugo možgansko regijo za ublažitev teh simptomov – nekakšen pametni nevronski srčni spodbujevalnik. To so zgodnje raziskave, vendar nakazujejo prihodnost, kjer bi BCI-ji lahko zdravili nevrološke in psihiatrične motnje z modulacijo možganskih krogov v realnem času.

Omeniti velja, da je mogoče nekatere nevroprotetike, ki se že široko uporabljajo v medicini, obravnavati kot osnovne BCI-je. Na primer, polževi vsadki (ki pretvarjajo zvok v električne signale, poslane slušnemu živcu) so več kot 700.000 ljudem omogočili, da slišijo – v bistvu gre za računalnik, ki se povezuje z živčnim sistemom. Globoki možganski stimulatorji za Parkinsonovo bolezen (elektrode, vsajene za dovajanje impulzov, ki izboljšajo motorično funkcijo) so še ena uveljavljena nevrotehnologija. Razlika je v tem, da te naprave ne dekodirajo kompleksnih možganskih signalov ali vključujejo voljno kontrolo; zagotavljajo vnaprej določen vhod. Novi BCI-ji gredo dlje, saj berejo človekove namere in jih vnašajo v zunanje naprave ali celo nazaj v možgane.

Komunikacija za zaklenjene v telesu

Ena izmed najbolj življenjsko spreminjajočih uporab BCI-jev je obnavljanje komunikacije za ljudi, ki ne morejo govoriti ali tipkati. Stanja, kot sta možganski infarkt v možganskem deblu ali amiotrofična lateralna skleroza (ALS), lahko posameznike pustijo “ujetnike v lastnem telesu”, popolnoma pri zavesti, a nezmožne gibanja ali govora. Tradicionalno bi takšni pacienti lahko komunicirali prek računalniških sistemov za sledenje očem ali drugih zamudnih metod (na primer s fokusiranjem na črke na zaslonu eno za drugo). BCI-ji ponujajo veliko hitrejši, bolj naraven kanal za komunikacijo z neposrednim dostopom do govornih ali jezikovnih področij možganov.

Nedavni preboji na tem področju so res izjemni. Leta 2023 sta dve ločeni ekipi demonstrirali BCI-je, ki lahko v realnem času dekodirajo poskus govora in ga pretvorijo v besedilo ali slišne besede. V enem primeru so ženski, ki je bila zaradi možganske kapi popolnoma paralizirana in brez govora 18 let, vgradili BCI nad govorno motorično skorjo možganov. Sistem je dekodiral nevronske signale, ki jih je ustvarila, ko je si predstavljala govor, in jih pretvoril v sintetiziran glas ter digitalni avatar na zaslonu. To ji je omogočilo, da je komunicirala skoraj 4× hitreje kot pri prejšnjih najboljših poskusih, dosegla je približno 78 besed na minuto (za primerjavo: običajen pogovorni govor je 100–150 besed na minuto) theguardian.com. Avatar je celo odražal osnovne obrazne izraze, ko je bil njen namenjeni govor izgovorjen na glas. “Naš cilj je obnoviti popoln, utelešen način komuniciranja… Ti napredki nas bistveno približujejo temu, da to postane resnična rešitev za paciente,” je povedal prof. Edward Chang, vodja ekipe UCSF za tem dosežkom theguardian.com. Čeprav je sistem delal napake in imel nekaj zamika, je bil to prvi primer, da je oseba z praktično nič mišičnega nadzora “govorila” skoraj v realnem času prek možgansko vodenega avatarja theguardian.com. Neodvisni strokovnjak je rezultat označil kot “velik preskok… prelomnico” za praktično uporabnost BCI tehnologije theguardian.com.

Druga ekipa (na Stanfordu/UC Davisu) je sodelovala s 47-letnim bolnikom z ALS, pri čemer so uporabili štiri majhne vsadke v govornem motoričnem področju za dekodiranje njegovih poskusov govora. Leta 2024 so poročali, da je ta BCI “govorna proteza” omogočila moškemu, da se je pogovarjal s svojo družino z uporabo govornega sintetizatorja, ki je zvenel kot njegov lasten glas (na podlagi posnetkov iz časa, preden je izgubil govor) worksinprogress.co. V ganljivem trenutku je sistem omogočil, da je svoji mladi hčerki povedal “Iščem geparda”, ko je prišla domov oblečena v kostum geparda – stavek, ki ga je naprava dekodirala iz njegove možganske aktivnosti in izgovorila z njegovim starim glasom worksinprogress.co. Neverjetno, po samo dveh treningih je BCI prevajal njegove možganske signale v besedilo z 97-odstotno natančnostjo (z uporabo besedišča 125.000 besed) worksinprogress.co. Raziskovalci so uporabili poseben jezikovni model (podoben tistim, ki stojijo za samopopravkom na telefonih), da bi pomagali napovedati želene besede iz možganskih vzorcev. Pacient je lahko potrdil ali zavrnil dekodirane stavke z rahlimi gibi oči ali z gibi kazalca, ki jih je nadzoroval z možgani, kar je sistemu omogočilo hitro izboljšanje. Po navedbah ekipe je naprava po nekaj povratnih informacijah izpisovala popolne stavke v 99 % primerov, kar je raven zmogljivosti, ki si je pred nekaj leti nismo mogli predstavljati worksinprogress.co. Ta obnovljen glas, četudi sintetičen, ima izjemen čustveni pomen: to je bil prvič, da je hči tega moškega v svojem življenju slišala, da njen oče “govori”.

Poleg govora so BCI-ji omogočili tudi besedilno komunikacijo z nadzorovanjem tipkovnic ali črkovalnih vmesnikov. Že leta 2011 so ljudje s paralizo uporabljali BCI-je za premikanje kazalca in tipkanje približno 5–10 pravilnih znakov na minuto. Toda tudi tu se je napredek pospešil. Leta 2021 je projekt pod vodstvom Stanforda postavil svetovni rekord, saj je omogočil paraliziranemu moškemu, da je “tipkal” s hitrostjo 90 znakov na minuto (približno 18 besed na minuto) zgolj z zamišljanjem rokopisa spectrum.ieee.org. Moški je v mislih pisal črke, algoritem vsadka pa je dekodiral značilne vzorce proženja nevronov za vsako črko, s čimer je učinkovito bral njegove zamišljene poteze s peresom spectrum.ieee.org. To je bilo več kot dvakrat hitreje od prejšnjega rekorda v hitrosti tipkanja z BCI-jem (40 znakov na minuto) spectrum.ieee.org in najhitrejši takšen BCI do danes. Biomedicinski inženir, ki ni sodeloval pri projektu, je bil navdušen, da je to “vsaj na pol poti do hitrosti tipkanja zdrave osebe” in je upravičeno objavljeno v Nature spectrum.ieee.org. Skupaj ti napredki v komunikaciji, ki jo poganjajo BCI-ji, nakazujejo, da so prave govorne proteze za tiste, ki so izgubili sposobnost govora, na obzorju. V prihodnjih letih bodo morda pacienti, ki so ujeti v lastnem telesu, lahko komunicirali z družino zgolj z mislijo na besede, vsadek pa jih bo dekodiral in izgovoril – kar pomeni globoko obnovitev povezave.

Pomembno je poudariti, da imajo trenutni sistemi še vedno omejitve (na primer potrebujejo obsežne zunanje procesorje, občasno napačno razumejo besede ali zahtevajo nekaj nadzora), vendar je smer razvoja jasna. BCI-ji se premikajo od napornega črkovanja po črkah k naravni komunikaciji skoraj s pogovorno hitrostjo. To bo spremenilo življenje bolnikom z boleznimi, kot je ALS, in ima celo širše implikacije – lahko si predstavljamo prihodnjo tehnologijo, ki bo omogočala tihi govor za vsakogar (na primer “mentalna besedilna sporočila” neposredno iz možganov). Tehnološki velikani, kot je Meta (Facebook), so dejansko raziskovali neinvazivne naglavne naprave, ki bi lahko brale nevronske signale za osnovne besede (čeprav so se trenutno osredotočili na druge vmesnike). Za javnost so ti medicinski preboji vpogled v to, kako bi BCI-ji lahko nekoč omogočili brezhibno komunikacijo v novih oblikah.

Zabava, igranje iger in vsakodnevni potrošniki

Zunaj medicine sta zabava in potrošniška tehnologija v vzponu kot igrišče za BCI-je – še posebej za neinvazivne. Podjetja in raziskovalni laboratoriji so razvili naglavne BCI-je, ki vam omogočajo igranje video iger ali upravljanje programske opreme z miselnimi ukazi, kar dodaja novo dimenzijo interaktivnosti. Na primer, nekatere eksperimentalne igre omogočajo igralcu, da premika predmet ali avatar na zaslonu s koncentracijo ali vizualizacijo gibanja. Že leta 2006 je igrača Mattel Mindflex uporabnikom omogočila, da so vodili žogico skozi poligon z “mislijo” (v resnici s fokusiranjem za modulacijo EEG signalov). Današnji sistemi so veliko bolj napredni. Startup podjetje Neurable je predstavilo VR igro, kjer lahko igralec izbere in vrže predmete z mislijo (prek naglavnega traku, ki meri možgansko aktivnost). Podobno je leta 2022 podjetje OpenBCI (odprtokodno nevrotehnološko podjetje) sodelovalo z Valve pri ustvarjanju dodatka za VR naglavni komplet, ki bere možganske signale in druge fiziološke podatke, z namenom integracije BCI upravljanja v izkušnje navidezne resničnosti.

Ideja je, da bi BCI-ji lahko naredili video igre bolj poglobljene – predstavljajte si, da v igri izvajate uroke zgolj z mislijo na ukaz, ali pa grozljivko, ki prilagaja težavnost glede na vaš možganski odziv na strah. Prav tako lahko naredijo vmesnike bolj dostopne; preprost BCI bi omogočil upravljanje televizije ali pametnih naprav brez uporabe rok. Pravzaprav so raziskovalci že povezali potrošniške EEG naglavne trakove s pametnimi asistenti: leta 2024 je pacient z vsadkom Synchron BCI lahko upravljal svoj Amazon Alexa pametni dom zgolj z mislimi medtechdive.com. Čeprav je šlo za udeleženca medicinske študije, to prikazuje potencial za prehod v množično integracijo pametnih domov v prihodnosti.

Drugo rastoče področje je nevrofeedback za dobro počutje in izobraževanje. Nosljivi BCI-ji (običajno EEG naglavni trakovi) so oglaševani kot pomoč pri meditaciji, izboljšanju fokusa ali učenju z zagotavljanjem povratnih informacij v realnem času iz možganske aktivnosti. Na primer, naprave kot je naglavni trak Muse vodijo meditacijo z različnimi zvoki glede na stopnjo sproščenosti uporabnika (kot jo zazna EEG). Nekatere izobraževalne igrače trdijo, da uporabljajo možganske signale za izboljšanje pozornosti ali vaj za spomin. Morda to niso “vmesniki”, ki bi upravljali z zunanjimi napravami, a so neposredne naprave za zaznavanje možganov, namenjene potrošnikom – korak k normalizaciji možganske tehnologije v vsakdanjem življenju.

Še vedno je prezgodaj za zabavne BCI-je – nadzorovanje videoigre z mislimi je danes manj zanesljivo ali počasno kot uporaba krmilnika. Toda dejstvo, da velika tehnološka podjetja vlagajo v takšne raziskave, kaže na zanimanje. »Danes imajo BCI-tehnologije z največjim vplivom invazivne kirurške vsadke… [vendar] imamo moralno dolžnost,« da razvijemo ne-kirurške BCI-je za širšo uporabo, je dejal vodja projekta v ameriškem vojaško podprtem programu za neinvazivne BCI jhuapl.edu worksinprogress.co. Ko se dekodiranje signalov izboljšuje, bomo morda videli igralne konzole ali AR/VR sisteme, ki jih poganja možganska aktivnost in omogočajo bolj naravno upravljanje, ali celo vsebine, ki se prilagajajo vašemu čustvenemu stanju z branjem možganskih signalov. BCI-ji bi lahko prinesli tudi več udobja – morda boste nekega dne mentalno zavrteli telefonsko številko ali sestavili sporočilo, ne da bi dvignili prst. Podjetja, kot sta Neurable in NextMind (ki ga je prevzel Snap Inc.), so že pokazala prototipe EEG-krmilnikov za očala z obogateno resničnostjo, kar nakazuje, da so z mislimi nadzorovana potrošniška elektronika na poti.

Vojaška in obrambna uporaba

Ni presenečenje, da se vojske zelo zanimajo za BCI-je. Sposobnost upravljanja vozil ali orožja z mislimi ali tihega komuniciranja od možgan do možgan na bojišču ima izrazit znanstvenofantastični pridih – in resnične taktične prednosti. Prek DARPA (Agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte) je ameriška vojska že desetletja glavni financer raziskav BCI. To je privedlo do nekaterih osupljivih demonstracij. Leta 2015 je prostovoljec z možganskim vsadkom upravljal vojaški simulator letala F-35 samo z nevralnimi signali, kar je v bistvu pomenilo “telepatsko” pilotiranje. Nekaj let kasneje je DARPA razkrila, da so to še nadgradili: oseba z BCI-jem je lahko hkrati z mislimi ukazovala in nadzorovala jato simuliranih dronov in lovcev defenseone.com. “Signali iz možganov se lahko uporabijo za ukazovanje… ne le enemu letalu, ampak trem… hkrati,” je povedal Justin Sanchez, direktor biotehnološkega urada DARPA defenseone.com. Leta 2018 je DARPA napovedala, da ta sistem uporabniku omogoča tudi povratne informacije, pošiljanje informacij iz strojev nazaj v možgane. Pilot je torej lahko prejemal senzorične podatke dronov neposredno kot nevralne signale, kar so uradniki opisali kot “telepatski pogovor” med človekom in več vojnimi stroji defenseone.com. Ta dvosmerni BCI je pomenil, da je lahko uporabnikov možgan zaznal, kaj so zaznali senzorji dronov, brez kakršnihkoli vizualnih ali slušnih namigov – dobesedna povezava um-stroj. Čeprav je bilo to v simulacijskem okolju, je pokazalo potencial za napredne bojne sisteme, kjer bi lahko en sam operater usklajeval celotno mrežo brezpilotnih vozil s hitrostjo misli.

Vojaški razvoj in raziskave BCI niso namenjeni le miselno upravljanim vozilom. Raziskujejo tudi BCI-je za izboljšano komunikacijo in sprejemanje odločitev. Na primer, DARPA-in projekt Silent Talk je skušal zaznati “namenjeni govor” v možganskih signalih vojaka (notranje izgovarjanje v glavi) in ga prenesti kot radijsko sporočilo – kar bi vojakom omogočilo tiho usklajevanje. Drug projekt se ukvarja z spremljanjem kognitivnega stanja vojakov prek EEG, da bi ugotovili, ali so preobremenjeni, utrujeni ali ovirani, tako da bi lahko AI pomočniki prilagodili pomoč ali pa bi poveljniki bili opozorjeni. Letalske sile so testirale BCI sisteme za zaznavanje, kdaj bi piloti ali kontrolorji zračnega prometa lahko naredili napake (z zaznavanjem padca pozornosti ali visoke obremenitve) gao.gov, z namenom preprečevanja nesreč. Obstaja tudi zanimanje za uporabo BCI-jev pri usposabljanju, npr. pospeševanje učenja s stimulacijo možganov ali uporabo nevralne povratne informacije.

In seveda vojske razmišljajo tudi o obrambnem vidiku: zagotavljanje lastne kibernetske varnosti, če bi sovražniki razvili BCI-je. Če bi se vojaki zanašali na nevralne vmesnike, bi jih lahko vdrli ali motili? Bi lahko propaganda dobesedno bila vnesena v nečije možgane? Ti scenariji se zdijo neverjetni, a obrambni načrtovalci o njih že razmišljajo, saj BCI-ji napredujejo.

Vredno je omeniti, da je večina vojaškega dela na področju BCI, še posebej vse, kar vključuje nevronske vsadke, še vedno eksperimentalna in omejena na laboratorije. Etične in praktične ovire pomenijo, da “telepatskih supervojakov” še nekaj časa ne bomo videli. Lahko pa se pojavijo postopne uporabe – na primer neinvazivni BCI-ji, ki specialnim enotam omogočajo tiho komunikacijo na tajnih misijah, ali pa piloti dronov, ki nadzorujejo več UAV-jev prek nevronske povezave in tako delujejo hitreje, kot to omogočajo ročni nadzori. Kot je opazil GAO (ameriški Urad za odgovornost vlade), bi BCI-ji lahko “izboljšali nacionalne obrambne zmogljivosti” in omogočili vojakom upravljanje opreme brez uporabe rok na bojišču gao.gov. To je področje, ki ga velja spremljati, ne le zaradi faktorja kul, ampak tudi zato, ker pogosto spodbuja inovacije, ki kasneje preidejo v civilno tehnologijo (tako kot internet ali GPS).

Glavni akterji in inovatorji na področju BCI

Glede na ogromen potencial vmesnikov možgani-računalnik ni presenetljivo, da je nastalo veliko podjetij in raziskovalnih skupin, ki si prizadevajo za razvoj te tehnologije. Nekateri se osredotočajo na invazivne vsadke za medicinsko uporabo, drugi na nosljive sisteme za potrošnike, nekateri pa na programsko opremo/umetno inteligenco, potrebno za dekodiranje možganskih podatkov. Tukaj je nekaj glavnih akterjev (in zagonskih podjetij), ki vodijo revolucijo BCI:

Neuralink: Morda najbolj znano podjetje za BCI, Neuralink, je bilo ustanovljeno leta 2016 s strani Elona Muska in drugih. Neuralink razvija izjemno visokopasovni vsadljivi BCI — čip (imenovan N1), vgrajen v lobanjo z prožnimi elektrodnimi “vlakni”, ki prodirajo v možgane in beležijo signale nevronov. Naprava je popolnoma brezžična in v celoti vsajena (brez zunanjih priključkov), kar je zasnova, namenjena zmanjšanju tveganja okužbe in nelagodja za pacienta worksinprogress.co. Prvotni cilj Neuralinka je omogočiti ljudem s paralizo, da z mislimi upravljajo računalnike ali telefone, Musk pa je govoril tudi o dolgoročnih ambicijah “simbiotičnega” povezovanja človeka in umetne inteligence (uporaba BCI-jev za izboljšanje človeške kognicije in dohitevanje napredne umetne inteligence) worksinprogress.co. Podjetje je pritegnilo pozornost z demonstracijami opice, ki mentalno igra Pong, in prašiča z nevralnim vsadkom, ki v realnem času prenaša možganske signale. Maja 2023 je po določenih zamudah Neuralink prejel odobritev FDA za začetek prvih kliničnih preizkusov na ljudeh, in do sredine leta 2024 je vsadil svojo napravo v prvega človeškega pacienta sphericalinsights.com. Do sredine leta 2025 naj bi Neuralink svoj BCI vsadil že v pet pacientov s hudo paralizo, kar jim omogoča upravljanje kazalcev in celo robotskih rok z mislimi reuters.com. Podjetje zdaj začenja tudi večjo študijo v Združenem kraljestvu reuters.com. Neuralink je zbral približno 1,3 milijarde dolarjev in je ocenjen na približno 9 milijard dolarjev reuters.com – kar odraža velika pričakovanja vlagateljev. Ne glede na to, ali bo uresničil Muskovo veliko vizijo ali ne, je Neuralink nedvomno napredoval na tem področju, še posebej pri razvoju avtomatiziranih kirurških robotov za natančno vsaditev drobnih, lasu podobnih elektrod v možgane.
Synchron: Ustanovljen leta 2016 s sedežem v New Yorku, je Synchron vodilni tekmec podjetja Neuralink – vendar z zelo drugačnim pristopom. Synchronov BCI “Stentrode” je matrika elektrod, nameščena na stentu, ki ga kirurgi vstavijo v krvno žilo v možganih blizu motorične skorje reuters.com. Ta endovaskularni pristop pomeni, da ni odprte možganske operacije; vsadek se vstavi preko katetra skozi jugularno veno in se namesti v steno žile, kjer zaznava možganske signale. Je manj invaziven (bolj podoben postopku vstavljanja srčnega stenta kot možganski operaciji), čeprav zajema nekoliko manj podrobne signale kot naprave, nameščene znotraj možganskega tkiva. Synchron je bil dejansko prvi, ki je dosegel klinična preskušanja na ljudeh v ZDA: leta 2021 je pridobil odobritev FDA za zgodnjo izvedljivostno študijo in od takrat v vsaj šestih ameriških bolnikih vgradil svojo napravo, poleg štirih prejšnjih bolnikov v Avstraliji reuters.com. V teh preskušanjih so bolniki z ALS paralizo uspešno uporabljali Synchron BCI za pošiljanje SMS-ov, e-pošte in brskanje po spletu z uporabo svojih misli, po obdobju usposabljanja. Znano je, da je leta 2022 bolnik tvitnil besede “Hello World” izključno preko vsadka, kar je bil prvi tvit na svetu, poslan neposredno z mislijo. Do konca leta 2024 je Synchron poročal o pozitivnih varnostnih rezultatih – nobenih resnih neželenih dogodkov, povezanih z napravo, po enem letu – in dosegel glavni cilj študije medtechdive.com. Prav tako so pokazali, da BCI deluje dosledno: udeleženci so lahko nadzorovali digitalne naprave z miselno vodenimi “motoričnimi izhodi”. V eni predstavitvi je bolnik z ALS in vsadkom Synchron lahko nadzoroval svoj pametni dom (luči itd.) s povezavo možganskih signalov z Amazon Alexa medtechdive.com. Drug bolnik v preskušanju je uporabljal vsadek za nadzor iPada in celo upravljal naglavni komplet Apple Vision Pro AR z mislijo medtechdive.com. Izvršni direktor Synchrona, dr. Thomas Oxley, je povedal, da se podjetje zdaj pripravlja na večjo ključno študijo z več deset udeleženci, da bi pridobili polno odobritev FDA medtechdive.com. Omeniti velja, da ima Synchron ugledne podpornike, vključno z Billom Gatesom in Jeffom Bezosom reuters.com. Čeprav ima njihova tehnologija trenutno nižjo pasovno širino kot Neuralinkova, ima Synchron prednost začetka injegovo testiranje na ljudeh in njegove relativne varnostne prednosti ga postavljajo kot pomembnega igralca na področju BCI.
Blackrock Neurotech: Tišje, a zelo izkušeno podjetje, Blackrock Neurotech (ustanovljeno leta 2008 v Utahu) je vodilni dobavitelj klinično kakovostnih vgrajenih elektrodnih nizov – vključno z Utah nizom, ki se uporablja v številnih prelomnih akademskih študijah BCI. Pravzaprav so bili vsadki Blackrock vključeni v več človeških BCI preizkusov kot katerikoli drugi, s preko 30 ljudmi po vsem svetu, ki so imeli Blackrockovo napravo v možganih (običajno kot del raziskav) sphericalinsights.com. Blackrockov vsadek lahko beleži visokoločljive nevronske signale in celo omogoča stimulacijo; njihova tehnologija je omogočila dosežke, kot je rekord BCI tipkanja s 90 znaki na minuto, o katerem smo govorili prej sphericalinsights.com. Zdaj Blackrock želi komercializirati BCI za paralizo pod blagovno znamko “MoveAgain.” Napovedali so načrte za lansiranje prve komercialne BCI platforme (vgrajen sistem) že v letih 2023–2024 blackrockneurotech.com, s poudarkom na omogočanju ljudem s poškodbami hrbtenjače ali ALS, da upravljajo računalnike in ponovno pridobijo samostojnost. Blackrock razvija tudi naslednjo generacijo elektrod, imenovano “Neuralace” – prilagodljivo mrežo, ki lahko pokrije večja področja možganov. Dolga zgodovina podjetja (več kot 14 let podpore raziskavam BCI) in osredotočenost na medicinsko zanesljivost mu dajejo edinstveno perspektivo. Blackrock je v zadnjem času pritegnil pomembna sredstva (vključno z 10 milijoni $ naložbe tehnološkega filantropa Synapse in 20 milijoni $ iz obrambnega inovacijskega sklada) blackrockneurotech.com za pospešitev razvoja izdelkov. Če bi katero podjetje lahko prehitelo bolj izpostavljene startupe do prvega FDA-odobrenega vgrajenega BCI, bi to lahko bil prav Blackrock (morda v partnerstvu z akademskim konzorcijem BrainGate). Pravzaprav je GAO leta 2022 navedel, da je “manj kot 40 ljudi po vsem svetu do zdaj imelo vgrajene BCI” gao.gov – in večina od teh je uporabljala Blackrockove naprave – kar poudarja, kako pionirsko (in zgodnje) je to področje še vedno.
Paradromics: Ustanovljeno leta 2015 v Austinu v Teksasu, je Paradromics zagonsko podjetje, ki razvija možganske vsadke z visoko hitrostjo prenosa podatkov za obnovitev komunikacije in drugih funkcij. Njegova vodilna naprava, imenovana Connexus Direct Data Interface, je matrika s 1.600 kanali (elektrodami) – veliko več kot številni trenutni vsadki – zasnovana za branje signalov na ravni posameznih nevronov sphericalinsights.com. Strategija podjetja Paradromics je zajemanje ogromnih količin možganskih podatkov za kompleksne naloge, kot je govor. Maja 2023 je podjetje doseglo mejnik z opravljeno prvo preizkušnjo vsadka Connexus na človeku na Univerzi v Michiganu, kjer so beležili nevronsko aktivnost pri prostovoljcu z ALS techfundingnews.com. Postopek je bil izveden v okviru posebnega raziskovalnega protokola in je potrdil, da je napravo mogoče vsaditi in da deluje v človeških možganih. Paradromics uporablja nov “EpiPen-podoben” vstavljalnik za hitro vbrizgavanje svojih matrik elektrod z minimalno poškodbo tkiva techfundingnews.com. Podjetje načrtuje dolgoročnejšo klinično študijo, ko prejme dovoljenje FDA techfundingnews.com, z namenom pomagati bolnikom, ki so izgubili sposobnost govora ali tipkanja (na primer napredovali primeri ALS), tako da njihove misli neposredno pretvori v besedilo ali govor. Paradromics je zbral več kot 100 milijonov dolarjev in celo sodeluje s savdskim projektom NEOM za prihodnje financiranje techfundingnews.com. Njegov izvršni direktor Matt Angle samozavestno trdi, da bo njihov pristop z visoko pasovno širino “najboljši v razredu”, pri čemer primerja naprave drugih s poslušanjem zunaj stadiona, medtem ko Paradromics postavi “mikrofone znotraj stadiona” možganov techfundingnews.com. Čas bo pokazal, a Paradromics je zagotovo podjetje, ki ga velja spremljati v tekmi za prvi BCI z odobritvijo FDA.
Precision Neuroscience: Drugo zagonsko podjetje (soustanovil ga je Benjamin Rapoport, nekdanji član ustanovne ekipe Neuralinka), Precision Neuroscience, se loteva “minimalno invazivnega” pristopa k vsadkom. Njihov Layer 7 kortikalni vmesnik je izjemno tanka, prilagodljiva elektroda (kot prozorna folija), ki jo je mogoče potisniti pod lobanjo in jo položiti na površino možganov brez popolnega odpiranja lobanje sphericalinsights.com. To je nekoliko podobno subduralni ECoG elektrodi, vendar se vstavi skozi majhno režo, kar zmanjšuje tveganja operacije. Precision si prizadeva zdraviti nevrološka stanja, kot sta paraliza po kapi ali travmatska poškodba možganov, tako da to folijo namesti nad področja korteksa in z visoko ločljivostjo bere signale (ali stimulira). Ker ne prebode možganskega tkiva, je naprava morda varnejša in jo je po potrebi celo mogoče odstraniti (zato “reverzibilna”). Do leta 2024 je Precision zbral več kot 100 milijonov dolarjev sredstev sphericalinsights.com. Testirali so Layer 7 na živalih in naj bi načrtovali klinične preizkuse na ljudeh za preprosto uporabo, kot je pomoč bolnikom po kapi, da z BCI-gnanim ortotičnim pripomočkom ponovno pridobijo nekaj funkcije roke. Pristop Precision se nahaja nekje med invazivnim in neinvazivnim, kar potencialno ponuja kompromis med natančnostjo in varnostjo.
Kernel: Niso vsi igralci so osredotočeni na vsadke – Kernel, ki ga je leta 2016 ustanovil podjetnik Bryan Johnson, je popolnoma predan neinvazivnim BCI-jem za vsakodnevno uporabo. Vizija podjetja Kernel je “demokratizirati” nevrotehnologijo tako, da postane tako pogosta kot nosljive naprave. Razvili so naglavni komplet z imenom Kernel Flow, ki uporablja časovno-domeno funkcionalne bližnje infrardeče spektroskopije (TD-fNIRS) – v bistvu svetlobne signale – za merjenje možganske aktivnosti, povezane s pretokom krvi in oksigenacijo en.wikipedia.org. Je kot prenosni, nosljiv možganski skener, ki lahko sklepa, kateri deli možganov so bolj aktivni. Čeprav fNIRS ne zazna hitrih električnih sunkov nevronov, sledi možganski hemodinamiki (nekako kot mini fMRI). Kernel Flow lahko vzorči pri 200 Hz in ima veliko optod (oddajnikov/detektorjev svetlobe), ki pokrivajo lasišče en.wikipedia.org. Cilj je uporaba za aplikacije, kot so spremljanje duševnega zdravja, zgodnje odkrivanje kognitivnih motenj, preučevanje staranja možganov in celo izboljšanje zmogljivosti. Kernel v bistvu ponuja “nevroznanost kot storitev” – lansirali so platformo, kjer lahko drugi raziskovalci ali podjetja uporabljajo naglavne komplete Kernel Flow za zbiranje možganskih podatkov v velikem obsegu. Na primer, izvedli so študije o merjenju “BrainAge” (meritve zdravja možganov) in spremljanju, kako možgani ljudi reagirajo na dražljaje ali zdravila, vse zunaj laboratorijskih pogojev. Johnson je Kernel sprva začel z ambicioznim ciljem izdelave spominskih protez, a se je preusmeril na neinvazivno tehnologijo, saj je videl bližji učinek. Kernel je zbral več kot 100 milijonov dolarjev in dostavil naprave Flow raziskovalnim partnerjemsphericalinsights.com. Čeprav Flow ne omogoča, da nadzorujete stroj z umom, je še vedno BCI v širšem smislu – bere vaše možgane in te podatke posreduje računalnikom za analizo. Ko se tehnologija izboljšuje, si Kernel predstavlja, da bodo vsakodnevni ljudje uporabljali možganske monitorje za stvari, kot so izboljšanje osredotočenosti, obvladovanje stresa ali celo neposredna komunikacija med možgani in računalnikom brez vsadkov sphericalinsights.com. Imajo konkurenco na tem področju neinvazivnih BCI-jev (na primer, Facebook Reality Labs je raziskoval optične BCI-je, zagonska podjetja, kot sta NextSense in Dreem, pa izdelujejo EEG slušalke in naglavne trakove). A pogumna produktizacija raziskovalnega možganskega skenerja s strani podjetja Kernel je opazna.

(Številna druga podjetja so prav tako prisotna na področju BCI, preveč, da bi jih lahko v celoti zajeli. Naj jih naštejemo le nekaj: MindMaze (švicarski samorog, ki uporablja EEG+VR za rehabilitacijo po kapi) sphericalinsights.com, CorTec (nemško podjetje, ki razvija popolnoma vsadljive sisteme za beleženje/stimulacijo možganskih signalov) sphericalinsights.com, Neurable (izdeluje EEG slušalke za spremljanje pozornosti) sphericalinsights.com, in različna druga podjetja, ki se osredotočajo na specifične niše, kot so spremljanje možganov pri voznikih ali nevromarketing. Tudi veliki igralci, kot so Meta, IBM in Boston Scientific, so se preizkusili v BCI-tehnologiji ali prevzeli zagonska podjetja s področja nevrotehnologije. Ta rastoči ekosistem kaže, da tako nevroznanost kot tehnološki svet vidita BCI kot pomembno mejo razvoja.)

Nedavni preboji in novice (2024–2025)

Zadnji dve leti sta bili za BCI prelomni, saj je prišlo do hitrega napredka od laboratorijskih raziskav do prikazov v resničnem svetu in preizkusov na ljudeh. Tukaj je nekaj večjih prebojev in aktualnih novic na področju BCI v letih 2024–2025:

Avgust 2023 – BCI je paralizirani ženski vrnil glas: Raziskovalci z UCSF so predstavili prvi BCI-sistem za govor na svetu, ki je ženski, ki je izgubila sposobnost govora, omogočil komunikacijo preko digitalnega avatarja. S pomočjo izjemno tanke vsaditve na govornem področju možganov je sistem dekodiral njen poskus govora s hitrostjo 78 besed na minuto in izpisoval stavke, ki jih je izgovarjal avatar na zaslonu z obrazno mimiko theguardian.com. »Ti napredki nas bistveno približujejo resnični rešitvi za bolnike,« je o preboju povedal prof. Edward Chang theguardian.com. Zunanji strokovnjak je to označil za »prelomnico« za praktično uporabo BCI theguardian.com.
Maj 2023 – Vmesnik med možgani in hrbtenjačo povrne naravno hojo: V Švici je moški, ki je bil zaradi poškodbe hrbtenjače paraliziran, ponovno dosegel sposobnost hoje, stanja in hoje po stopnicah, zahvaljujoč brezžičnemu BCI, ki povezuje njegove možgane in hrbtenjačo cbsnews.com. Vsadki v njegovem motoričnem korteksu v realnem času pošiljajo signale stimulatorju v spodnjem delu hrbtenjače, kar ponovno aktivira njegove mišice na nogah glede na njegove misli. Objavljeno v Nature, je pristop ostal učinkovit tudi po enem letu, bolnik pa je celo ponovno pridobil nekaj prostovoljne gibljivosti nog tudi, ko je bila naprava izklopljena cbsnews.com. Študija dokazuje potencial BCI-jev v kombinaciji s stimulacijo za zdravljenje paralize – kibernetski “živčni obvod”, ki ponovno poveže možgane s telesom.
Oktober 2024 – Synchronov BCI se izkaže za varnega in uporabnega v ameriški študiji: Synchron je objavil 12-mesečne rezultate svoje COMMAND študije – prve ameriške študije vsajenega BCI – pri šestih bolnikih s hudo paralizo. Nobenih smrti ali hudih stranskih učinkov ni bilo pripisanih napravi, kar je izpolnilo glavni varnostni cilj medtechdive.com. Poleg tega je vsadek na osnovi stenta dosledno prevajal bolnikovo motorično namero v digitalna dejanja, kar jim je omogočilo izvajanje nalog, kot so pošiljanje sporočil in upravljanje pametnega doma z mislijo medtechdive.com. V videu je prikazan bolnik z ALS, ki z vsadkom upravlja Amazon Alexo in kazalec na iPadu samo z možgani medtechdive.com. Ob teh uspehih je izvršni direktor Tom Oxley za Reuters povedal, da se Synchron pripravlja na večjo študijo z “desetinami udeležencev” naslednje leto medtechdive.com, kar ga približuje komercialnemu izdelku.
Julij 2025 – Neuralink začne mednarodna testiranja na ljudeh po prvih implantacijah: Po prvih implantacijah BCI pri ljudeh v ZDA leta 2024 je Neuralink Elona Muska prejel regulativno odobritev v Združenem kraljestvu in napovedal partnersko preizkušanje s londonskimi bolnišnicami, kjer bodo testirali možganski čip pri bolnikih s paralizo reuters.com. Do tega časa je Neuralink poročal, da ima pet pacientov njihov brezžični implantat in ga uporablja za upravljanje digitalnih naprav brez uporabe rok reuters.com. Podjetje je leta 2025 zbralo tudi dodatnih več kot 280 milijonov dolarjev sredstev, s čimer je ohranilo svojo vrednost okoli 9 milijard dolarjev reuters.com. Prehod v mednarodna testiranja kaže, da Neuralink pospešuje svoje klinične programe. Vendar pa se obeta konkurenca (Synchron, Paradromics in drugi se prav tako potegujejo za odobritev FDA), Neuralink pa se sooča s podrobnim nadzorom glede varnosti in koristi svoje naprave za ljudi v večjem obsegu.
Junij 2025 – Paradromics izvede prvo človeško implantacijo visokopasovnega BCI: Paradromics, startup iz Austina, je sporočil, da je uspešno vsadil svoj 1.600-elektrodni “Connexus” BCI v človeškega pacienta in zabeležil nevronske signale, kar je ključen mejnik izvedljivosti techfundingnews.com. Postopek je bil izveden v okviru raziskovalnega sodelovanja v ameriški bolnišnici. Paradromics trdi, da lahko njihova naprava obvladuje neprimerljivo količino podatkov iz možganov, s ciljem povrnitve komunikacije ljudem, ki so popolnoma ohromljeni. Ta dosežek postavlja temelje za uradna klinična testiranja Paradromicsa, ki jih podjetje upa začeti do konca leta 2025, če bo prejelo odobritev FDA techfundingnews.com.
Hiter napredek na področju BCI v akademskih krogih: Na raziskovalnem področju so leta 2024 in 2025 akademske ekipe dosegle prelomne rezultate pri zmogljivostih BCI. Konec leta 2024 je skupina Stanford/UCD objavila v NEJM članek o BCI, ki je dosegel 97,5 % natančnost pri dekodiranju nameravanega govora osebe (vključeval je deset tisoče besed) po le nekaj minutah kalibracije worksinprogress.co – raven hitrosti/natančnosti, ki bi se pred nekaj leti zdela neverjetna. Medtem so tudi neinvazivni BCI dosegli napredek: leta 2024 je študija pod vodstvom Carnegie Mellon uporabila zunanji EEG BCI z novimi protokoli usposabljanja, da so opice dosegle zelo natančen nadzor kazalca, kar nakazuje na boljšo zmogljivost nosljivih naprav sciencedaily.com, jhuapl.edu. Leta 2025 pa je Univerza v Teksasu poročala o sistemu fMRI, podprtem z umetno inteligenco, ki je lahko z osupljivo natančnostjo interpretiral neprekinjene misli (na primer poslušanje zgodbe), kar odpira nove možnosti (za komunikacijo) in etična vprašanja o »branju misli« creativegood.com. Skratka, tempo napredka BCI – tako pri invazivnih kot neinvazivnih metodah – se očitno pospešuje, ko vstopamo globlje v dvajseta leta 21. stoletja.

Vsak mesec se zdi, da so BCI bližje dejanski uporabi. FDA sama pripravlja smernice za BCI naprave, leta 2023 pa je odobrila prvo nosljivo rehabilitacijsko BCI napravo (EEG-sistem za pomoč bolnikom po možganski kapi pri ponovnem pridobivanju gibanja roke) za trg gao.gov. Priča smo prehodu od izoliranih laboratorijskih poskusov k življenjsko sposobnim izdelkom: v naslednjih nekaj letih bodo verjetno na voljo prve komercialne BCI za medicinsko uporabo (morda prek humanitarnih izjem ali omejenih izdaj). Kot je pripomnil eden od nevroinženirjev, prihodnost je že tu – le enakomerno ni porazdeljena. BCI so tu, delujejo v preizkusih; izziv zdaj je, kako jih varno in etično razširiti do vseh, ki jih potrebujejo.

Prihodnji potencial in izzivi

Napredek na področju BCI je navdihujoč, a to so še vedno zgodnji dnevi dolge poti. Kaj bi lahko prinesla prihodnost, če se bo razvoj BCI nadaljeval – in katere ovire bo treba premagati, da tja pridemo?

Potencial v bližnji prihodnosti: V naslednjih 5–10 letih bodo najverjetnejši napredki na področju medicinskih BCI-jev in podporne tehnologije. Pričakujemo lahko FDA-odobrene BCI naprave za paralizo, možgansko kap ali ALS, ki bi jih lahko predpisovali podobno kot danes polževe vsadke. Te naprave bi lahko pacientom omogočile upravljanje tabličnega računalnika, komunikacijo s hitrostjo, ki se približuje običajnemu govoru, ali upravljanje protetičnih okončin z natančno spretnostjo. Poteka tudi razvoj BCI-jev za obnovitev vida pri slepih (s pošiljanjem signalov v vidno skorjo – več skupin je že vsadilo mrežice, ki so povzročile preproste fosfene ali oblike). Tudi spominski protezi bi lahko postali resničnost: ekipa iz USC in Wake Forest je že preizkusila hipokampalni vsadek pri bolnikih z epilepsijo, ki je izboljšal priklic spomina za 15 % s posnemanjem nevronske kode za tvorbo spomina. Do poznih 2020-ih bi takšne kognitivne proteze lahko pomagale ljudem s travmatsko poškodbo možganov ali zgodnjo Alzheimerjevo boleznijo pri ohranjanju novih informacij. Drugo področje je rehabilitacija z BCI-jem: uporaba BCI-jev v kombinaciji s fizioterapevtskimi roboti za pomoč pri ponovnem urjenju možganov bolnikov po možganski kapi. Ker BCI-ji lahko zaznajo, kdaj možgani poskušajo premakniti, lahko sprožijo naprave, ki pomagajo pri tem gibanju in tako okrepijo nevronske poti. To bi lahko bistveno izboljšalo okrevanje po kapi ali poškodbah.

Kar zadeva širšo potrošniško tehnologijo, bodo neinvazivni BCI-ji verjetno na subtilen način našli pot v naše vsakdanje naprave. Morda bodo vaša AR očala ali slušalke imeli EEG senzorje za spremljanje vaše zbranosti ali stresa. Prihodnja Apple Watch bi lahko spremljala ne le srčni utrip, ampak tudi nekatere možganske metrike prek kože ali ušes. Zgodnji uporabniki (gamerji, tehnološki navdušenci) bi lahko uporabljali BCI naglavne trakove za igranje iger ali upravljanje pametnih domov zaradi udobja ali novosti. Morda bomo videli tudi komunikacijo med možgani prikazano med ljudmi v nadzorovanih okoljih (znanstveniki so že izvedli osnovni prenos signalov med možgani v eksperimentih, na primer ena oseba je premaknila prst druge osebe prek povezave EEG-TMS). Čeprav je telepatija prek BCI za množice še daleč, bodo raziskave še naprej premikale meje.

Dolgoročna vizija: Če pogledamo dlje v prihodnost, nekateri napovedujejo, da bodo BCI-ji popolnoma spremenili način našega interakcije s tehnologijo. Vizionarji govorijo o “tipkanju s hitrostjo misli”, ali celo o neposredni povezavi naše neokorteksa z računalništvom v oblaku. Elon Musk pogosto pravi, da je končni cilj Neuralinka ustvariti “simbiozo med človeško in strojno inteligenco” worksinprogress.co – z drugimi besedami, brezhibno združitev naših možganov z umetno inteligenco, tako da bi lahko prenašali znanje ali mentalno opravljali več nalog hkrati. Če bi BCI-ji kdaj postali dovolj napredni, si lahko predstavljamo “Matrixu” podobne sposobnosti (takoj se naučiti kung-fuja z nalaganjem programa) ali notranji dostop do Wikipedije samo z mislijo na vprašanje. Obogatena resničnost bi se lahko razvila v “obogateno kognicijo”, kjer bi naše misli v realnem času podpirala računalniška obdelava. Nekateri futuristi celo špekulirajo o kolektivnih miselnih omrežjih – čeprav to odpira številna filozofska vprašanja.

Vendar pa je treba premagati pomembne omejitve in izzive, da bi dosegli že kratkoročne cilje, kaj šele znanstvenofantastične vizije:

Varnost in invazivnost: Operacija možganov je resna zadeva. Tudi če naprava deluje, mora biti razmerje med tveganjem in koristjo dovolj veliko, da upraviči njeno vsaditev. Do zdaj je imelo kronične vsadke BCI po svetu manj kot 40 ljudi gao.gov. Za množično uporabo morajo biti kirurški BCI-ji bistveno manj invazivni (npr. endovaskularni pristopi, kot jih uporablja Synchron, ali ultra-tanke elektrode, kot jih ima Precision, ki ne poškodujejo tkiva). Prav tako morajo zdržati dolgo časa – idealno desetletja – brez povzročanja brazgotinjenja ali izgube signala. Možgani tuje predmete pogosto obravnavajo kot vsiljivce in sčasoma obdajo elektrode z brazgotinastim tkivom, kar poslabša delovanje theguardian.com. Razvijajo se materiali in pametna zasnova (prevleke, fleksibilne elektrode, ki se premikajo z možgani) za izboljšanje dolgotrajnosti. Popolnoma brezžični, polnilni vsadki so še ena nuja za udobje in preprečevanje okužb. Neuralink je na tem področju obetaven (njihov vsadek je brezžičen in se polni induktivno). Blackrock prav tako testira brezžično različico Utah array. Dokler operacija ne bo skoraj brez tveganja in vsaditev mogoča ambulantno, se bo večina ljudi za BCI odločila le, če imajo hudo invalidnost, ki to upravičuje.
Omejitve neinvazivne tehnologije: Po drugi strani pa se neinvazivni BCI-ji, ki jih lahko nosi vsak, soočajo s svojimi izzivi. Lobanja in lasišče zameglita in dušita možganske signale, delujeta kot dušilna odeja. To omejuje pasovno širino EEG ali fNIRS – dobite lahko splošne signale (kot so »osredotočen« ali »neosredotočen« ali zelo grobe motorične namere), a branje kompleksnih misli ali hitrih signalov je izjemno težko brez neposrednega dostopa. To lahko izboljšamo z boljšimi algoritmi ali novimi načini zaznavanja (nekatera raziskovanja preučujejo ultrazvok ali celo magnetna polja iz nevronov). DARPA je investirala v nove neinvazivne tehnike (kot je uporaba parjenih elektromagnetnih senzorjev za zaznavanje globlje možganske aktivnosti) spectrum.ieee.org. A v osnovi bo neinvazivni BCI verjetno vedno žrtvoval del zmogljivosti za varnost/udobje. Izziv je torej ugotoviti, katere aplikacije lahko prenesejo nižjo natančnost. Morda je sprejemljivo, če je vaš z možgani upravljan predvajalnik glasbe nekoliko počasen ali nagnjen k napakam; ni pa sprejemljivo, če medicinski BCI za komunikacijo pogosto dela napake. Zato bodo v bližnji prihodnosti invazivni in neinvazivni BCI-ji verjetno napredovali vzporedno, služili različnim uporabniškim skupinam (medicinski bolniki proti potrošnikom) in različnim potrebam.
Dekodiranje signalov in umetna inteligenca: Tudi z vrhunsko strojno opremo je razumevanje podatkov iz možganov težko. Možgani vsake osebe so edinstveni – BCI-ji se morajo kalibrirati na posamezne nevronske vzorce gao.gov. Poleg tega so nevronski signali izjemno zapleteni: predstavljajte si, da poskušate razlagati celoten orkester, ko imate mikrofone le na nekaj instrumentih, glasba pa se spreminja pri vsaki izvedbi. Trenutni BCI-ji uporabljajo strojno učenje za iskanje vzorcev, vendar pogosto potrebujejo veliko učnih podatkov in so občutljivi na šum. Nadaljnji napredek v umetni inteligenci (zlasti globoko učenje) bo ključen za izboljšanje dekodiranja. Na srečo se AI hitro razvija, tehnike, kot so veliki jezikovni modeli, pa so že bile uporabljene (kot je razvidno pri govornem BCI-ju, ki je uporabil model podoben ChatGPT za povečanje natančnosti worksinprogress.co). Ena od skrbi je, da dekodiranje najbolje deluje, kadar je omejeno na določene naloge (kot je tipkanje ali omejen besednjak). Bralnje poljubnih misli je veliko bolj zapleten cilj – in morda nemogoče z razumno količino senzorjev. Možgani ne shranjujejo idej v urejenih majhnih predelih, ki bi jih lahko zaznali; misli so porazdeljeni vzorci, mnoge misli pa imajo podobne splošne značilnosti. Tako BCI, ki bi na primer popolnoma prepisoval vaš notranji monolog, ni na takojšnjem obzorju. Če pa omejite področje (npr. na nabor znanih ukazov ali slike, ki jih gledate), lahko AI presenetljivo dobro prevede možgansko aktivnost v izhode.
Povečevanje obsega in dostopnost: Današnji BCI-ji so izdelani po meri in stanejo več deset tisoč evrov (če ne več). Ko se bodo približevali komercialnim izdelkom, bi se morali stroški znižati (podjetja bodo ciljala na množično proizvodnjo). Vendar pa je integracija večelektrodnih vsadkov, njihova varna vstavitev in zagotavljanje podpore uporabnikom (usposabljanje, vzdrževanje) lahko draga. Postavlja se vprašanje, kdo bo plačal – zavarovanje bi morda pokrilo medicinski BCI za paralizo, če bi dokazano izboljšal kakovost življenja, vendar verjetno šele po trdnih dokazih in pogajanjih o ceni. Pri potrošniških BCI-jih zgodovina kaže, da jih bodo ljudje množično sprejeli le, če bodo naprave poceni, uporabne in privlačne (spomnite se na neuspeh Google Glass, deloma zato, ker je bil geekovski in je sprožal pomisleke glede zasebnosti). Torej je izziv delno tudi uporabniška izkušnja: narediti BCI-je priročne in neopazne. To bi lahko pomenilo BCI-je, ki so tako enostavni kot laserska operacija oči, ali nosljive naprave, ki so udobne kot slušalke. Mnogi startupi že razmišljajo v tej smeri. Prva generacija bo morda okorna ali draga, a sčasoma bi lahko BCI-tehnologija sledila podobni krivulji kot računalniki – od mainframov do osebnih računalnikov do pametnih telefonov v žepu (in morda nekoč do čipov v naših glavah).
Upravljanje pričakovanj: Prav tako moramo priznati, da so se nekatere zgodnje napovedi izkazale za preveč optimistične. Pred desetletjem je nekaj ljudi menilo, da bomo imeli množično dostopne BCI-je že v 2020-ih – to se še ni zgodilo. Tudi zdaj, ob navdušenju podjetij, kot je Neuralink, strokovnjaki opozarjajo, da bo za široko uporabo potreben čas. Analitiki iz industrije napovedujejo, da bodo začetni BCI izdelki imeli omejeno uporabo v prvih nekaj desetletjih po lansiranju, morda bodo do 2030-ih ustvarili le nekaj sto milijonov dolarjev letnega prihodka sphericalinsights.com. (Za primerjavo, to je zelo malo v primerjavi s trgom pametnih telefonov ali VR.) Morda bo šele 2040 ali kasneje, preden bodo BCI-ji postali običajni v vsakdanjem življenju. To ni posledica pomanjkanja potenciala, temveč zato, ker so tehnične in družbene ovire precejšnje. Na medicinskem področju, tudi če FDA odobri BCI, bodo zdravniki in pacienti morda potrebovali leta, da ga v celoti sprejmejo kot standardno oskrbo. Pri izbirnih izboljševalnih BCI-jih pa bo treba pridobiti zaupanje javnosti (bi dovolili tehnološkemu podjetju, da vam v možgane vstavi čip samo zato, da bi imeli miselno iskanje po Googlu? Mnogi bi oklevali, vsaj dokler ne bo dokazano zelo varno in koristno).

Kljub vsemu temu razvoj nakazuje, da bodo BCI-ji vedno bolj spreminjali določene vidike življenja. Za tiste, ki so paralizirani ali ne morejo govoriti, vprašanje ni več, ali jim lahko BCI pomaga, temveč kdaj bo na voljo zunaj laboratorija. Za vsakodnevne uporabnike se lahko subtilne funkcije zaznavanja možganov prikradejo v naše naprave (morda bo vaš prihodnji avto zaznal, kdaj ste zaspani, prek EEG v vzglavniku, in ustrezno ukrepal). Če pogledamo dlje v prihodnost, nekateri futuristi menijo, da bodo ljudje potrebovali BCI-je, da bodo lahko sledili umetni inteligenci – v bistvu bodo BCI-ji služili kot kognitivna okrepitev ali celo kot vmesnik za neposredno interakcijo z AI sistemi s hitrostjo misli. Elon Musk trdi, da brez tehnologije “neural lace” ljudem grozi, da jih bo AI pustila za seboj, medtem ko bi napredni BCI-ji lahko iz nas naredili kiborge z močno izboljšanim spominom, pozornostjo in sposobnostmi. Ne glede na to, ali se s tem pogledom strinjate ali ne, je jasno, da je potencial zrele BCI tehnologije ogromen – prav tako pa tudi etične posledice, ki jih obravnavamo v nadaljevanju.

Etične, zasebnostne in družbene posledice

Ko BCI-ji prehajajo iz laboratorija v resnični svet, odpirajo globoka etična in družbena vprašanja. Navsezadnje govorimo o napravah, ki posegajo v najbolj zaseben, bistven organ – možgane. Kaj se zgodi, ko lahko računalniki berejo ali pišejo naše misli? Kdo bo nadzoroval podatke iz naših misli? Bi lahko BCI-ji spremenili pomen človeškosti? Ta vprašanja niso več hipotetična, etiki in oblikovalci politik pa se z njimi že začenjajo ukvarjati.

Zasebnost in »mentalna suverenost«: Ena največjih skrbi je zasebnost uma. Naša možganska aktivnost lahko razkrije veliko o nas – od osnovnih namenov do čustvenih stanj, morda celo podzavestnih pristranskosti. Če bodo BCI-ji postali pogosti, obstaja tveganje, da bi korporacije, vlade ali hekerji lahko dostopali do naših nevralnih podatkov ali jih izkoriščali. »Zasebne misli morda ne bodo več dolgo zasebne«, opozarja Nita Farahany, vodilna nevroetičarka theguardian.com. Trdi, da so vdori tehnologije v človeški um tako blizu, da nujno potrebujemo pravno zaščito – novo pravico do »kognitivne svobode« theguardian.com. Po mnenju Farahany bi morali biti vaši možgani nedotakljivi, razen če sami privolite, tako kot priznamo pravico zoper samoobtožbo ali nerazumno preiskavo. Brez ukrepanja se boji »nočnega sveta«, kjer bi lahko delodajalci, oglaševalci ali organi pregona preiskovali vašo možgansko aktivnost zaradi misli ali namenov theguardian.com. To ni zgolj znanstvena fantastika – podjetja že razvijajo EEG naglavne trakove za delovna mesta, ki naj bi spremljali osredotočenost ali utrujenost zaposlenih. Na Kitajskem je pred nekaj leti podjetje prišlo v novice, ker je tovarniške delavce opremilo z EEG čeladami za spremljanje pozornosti in pošiljalo podatke nadzornikom (program so po javnem ogorčenju domnevno ustavili) creativegood.com. Zlahka si predstavljamo distopični scenarij, kjer bi bila zaposlitev pogojena z nošenjem BCI, da bi vaš šef lahko preverjal, ali ne sanjarite – scenarij, o katerem so, kot opozarja Farahany, nekatera tehnološka podjetja celo špekulirala v bleščečih oglasih creativegood.com. Brez regulacije bi lahko možganski podatki postali še ena tržna dobrina, ki bi jo izkoriščali, vaše nevronske vzorce pa bi prodajali za trženje ali jih uporabljali za manipulacijo vedenja.

Varnost: Povezano s tem bo kibernetska varnost BCI ključnega pomena. Vdrt računalnik je slab; vdrt vmesnik z možgani je zastrašujoč. Če bi nasprotnik lahko vbrizgal lažne signale, bi lahko povzročil nenamerna gibanja, čustva ali misli. Lahko bi tudi ukradel občutljive nevronske podatke (predstavljajte si, da nekdo posname vašo PIN kodo tako, da zazna vaše možganske signale, ko si jo v mislih ponavljate). GAO je opozoril, da so BCI lahko ranljivi za kibernetske napade, ki razkrijejo podatke možganov ali celo motijo delovanje naprave gao.gov. Vsaka povezana BCI naprava bo potrebovala močno šifriranje, avtentikacijo in varnostne mehanizme. To je še posebej pomembno za brezžične vsadke – ti morajo biti zasnovani tako, da lahko z njimi komunicirajo le pooblaščene osebe (npr. pacientova naprava ali zdravnik), in tudi če pride do vdora, se morajo samodejno preklopiti v varno stanje.

Soglasje in avtonomija: Še eno etično vprašanje: če lahko BCI vnaša informacije v možgane (prek stimulacije), obstaja tveganje manipulacije uporabnikove volje? Medtem ko trenutni BCI večinoma berejo signale, bodo prihodnji morda uporabniku nudili povratne informacije ali predloge. Na primer, BCI, ki zazna vašo tesnobo, bi lahko stimuliral pomirjevalna vezja. To bi lahko bilo koristno – ali pa bi se lahko štelo za obliko nadzora nad umom, če bi bilo zlorabljeno. Zagotoviti bomo morali, da BCI opolnomočijo uporabnike in ne preglasijo njihove avtonomije. Ključna bosta pregledno delovanje in možnost izstopa. Nekateri se bojijo scenarijev “pranja možganov”, kjer bi zlonamerni akterji lahko uporabili BCI za vsaditev misli, a to za zdaj ostaja znanstvena fantastika; natančen nadzor nad kompleksnimi mislimi je daleč onkraj naše znanosti. Kljub temu bi že občutek, da misli niso povsem lastne, lahko povzročil psihološko stisko pri uporabnikih BCI. Nevroetiki poudarjajo pomen ohranjanja občutka jaza in avtorstva nad dejanji uporabnika, tudi kadar je vpletena naprava.

Enakost in dostop: Kot pri vsaki vrhunski tehnologiji obstaja skrb, da bi BCI lahko poglobili družbene neenakosti. Če bodo napredni BCI nekoč omogočali kognitivno izboljšanje (npr. izboljšanje spomina ali takojšen dostop do znanja), si jih bodo morda lahko privoščili le bogati, kar bi ustvarilo “nevro-elito” in pustilo druge zadaj. Že v bližnji prihodnosti je lahko nekaj tako življenjsko pomembnega, kot je komunikacijski BCI za paralizirano osebo, drago – morda bodo to plačali le nekateri zdravstveni sistemi ali države. To odpira vprašanja pravičnosti: bodo BCI razdeljeni glede na potrebo ali glede na zmožnost plačila? Pri drugih nevrotehnologijah, kot so polževi vsadki (ki so dragi in niso univerzalno dostopni), smo že videli razlike v dostopu. Družba se bo morala odločiti, ali so stvari, kot sta povrnitev govora ali gibanja, osnovne pravice, ki jih je treba široko financirati. Na svetovni ravni, če bi BCI res prinašali konkurenčne prednosti (akademske ali ekonomske), bi to lahko povečalo razlike med državami ali skupinami. Odločevalci bi lahko razmislili o subvencijah ali javnem financiranju BCI v medicini, da bi se izognili scenariju, kjer lahko le premožni pacienti ponovno hodijo ali komunicirajo.

Izboljšanje človeka in identiteta: BCI-ji zabrišejo mejo med človekom in strojem – kar odpira filozofska in regulativna vprašanja. Če ima nekdo možganski vsadek, ki izboljša njegov spomin ali mu omogoča uporabo Googla z mislijo, je “izboljšan” na način, ki je nepošten pri izpitih ali zaposlitvah? Bi se lahko pojavili pozivi k prepovedi določenih nevro-izboljšav v tekmovalnih okoljih (tako kot je doping prepovedan v športu)? Morda bomo potrebovali nova pravila o tem, katere vrste kognitivnih izboljšav so sprejemljive, podobno kot urejamo protetične izboljšave v atletiki. Poleg tega, kako bi to lahko vplivalo na osebno identiteto? Uporabniki so poročali, da je uporaba BCI sprva lahko čudna izkušnja – nadzorovanje naprave zgolj z mislijo izziva njihovo predstavo o sebi. Nekateri pravijo, da hitro postane podaljšek njih samih (eden od udeležencev BCI preizkusa je pripomnil: “To je kot simbiotski odnos – jaz se učim od BCI in BCI se uči od mene” worksinprogress.co). Če pa bodo prihodnji BCI-ji vključevali umetno inteligenco, bi lahko trdili, da vaš “jaz” zdaj vključuje tudi nekaj strojne inteligence. Čeprav je to lahko opolnomočujoče, nas tudi sili k ponovnemu premisleku, kaj pomeni biti misleče bitje. To so globoke vode, ki jih etiki in filozofi šele začenjajo raziskovati, pod naslovi, kot sta “nevroetika” in “avtonomija uma.”

Družbeni vpliv in javno dojemanje: Široka uporaba BCI-jev bo v veliki meri odvisna od sprejetosti v javnosti. Pogosto obstaja nagonski odpor ali strah pred možganskimi vsadki – ljudje se bojijo “nadzora uma” ali izgube zasebnosti. Senzacionalistični mediji (in distopična fikcija, kot je Black Mirror) te strahove včasih še okrepijo. Pomembno bo izobraževati javnost o resničnih zmožnostih in omejitvah BCI-jev. Preglednost podjetij je ključna: na primer, jasno pojasniti, da določen BCI ne more brati vašega tihega notranjega monologa, ampak lahko zazna le določene naučene ukaze, bi odpravilo nekatere strahove. Upravljanje pričakovanj je tudi etična dolžnost – podjetja ne bi smela pretirano napihovati (za prodajo naprav) na načine, ki dajejo lažno upanje ali ljudi vodijo v tvegane odločitve. Nevro-tehnološka industrija bi bila pametna, če bi zgodaj vzpostavila etične standarde, saj bi zloraba ali odmeven neuspeh lahko področje močno zavrla. Po drugi strani pa lahko pozitivne zgodbe (kot je BCI, ki nekomu ponovno omogoči govor s svojo družino) gradijo podporo javnosti. Morda bomo videli tudi spreminjanje odnosov: kar se je nekoč zdelo preveč invazivno (kot je laserska operacija oči LASIK ali polževi vsadki), lahko sčasoma postane nekaj vsakdanjega. Toda za BCI-je, ker vključujejo možgane, bo javni nadzor razumljivo zelo strog.

Pravni okviri: Nekatere jurisdikcije so začele razmišljati o »nevropravicah«. Čile je na primer predlagal ustavne spremembe za zaščito duševne zasebnosti in preprečevanje diskriminacije na podlagi nevralnih podatkov. Združeni narodi so razpravljali o upravljanju nevrotehnologije. Med etiki narašča soglasje, da obstoječi zakoni o zasebnosti in človekovih pravicah morda niso zadostni – morda bomo potrebovali izrecne zakone, ki bodo zajemali podatke o možganih, tako kot GDPR zajema osebne podatke v tehnologiji. Vprašanja, kot so: Ali se lahko vaši možganski podatki uporabijo na sodišču? (So to pričanje ali dokaz?) Ali ste lastnik podatkov iz svojega nevralnega vsadka ali podjetje? Ali se ti podatki lahko prodajo ali prenesejo? Če je z zlorabo BCI storjeno kaznivo dejanje (recimo, da nekdo »prisili«, da vaš BCI-krmiljeni ud nekaj stori), kdo je odgovoren? Vse to je treba razjasniti. Kot je opozoril GAO, BCI-ji ne sprožajo le tehničnih in medicinskih vprašanj, temveč tudi pomisleke glede etike, pravičnosti, varnosti in odgovornosti, ki jih bodo morale oblasti obravnavati vzporedno z razvojemgao.gov gao.gov.

Povzetek: BCI-ji predstavljajo dvorezen meč: izjemen potencial, a tudi pomembne etične izzive. Lahko drastično izboljšajo življenja in celo na novo opredelijo človeški potencial, a če jih zlorabimo, lahko ogrozijo zadnje bastione zasebnosti in avtonomije. Spodbudno je, da se te razprave odvijajo zdaj, ko je tehnologija še v zgodnji fazi. Kot poudarja prof. Farahany, »imamo trenutek, da to naredimo prav … da se odločimo, kako bomo tehnologijo uporabljali na dober način in ne zlorabljali ali zatirali« theguardian.com. Doseganje pravega ravnovesja bo zahtevalo sodelovanje med znanstveniki, etiki, zakonodajalci in javnostjo. To bo morda pomenilo nove zakone (npr. »zakon o nevropravicah«), samoregulacijo industrije in javno budnost, da se zagotovi razvoj BCI-jev na človeku prijazen način.

Zaključek

Vmesniki možgani-računalnik so na fascinantnem razpotju znanosti, tehnologije in človeštva. Kar se je začelo kot raziskovalni nevroznanstveni poskusi, se je razvilo v delujoče sisteme, ki lahko dobesedno dajo glas nemim in gibanje negibnim. V eni generaciji smo prešli od laboratorijskih podgan, ki so premikale kazalce z EEG signali, do pacientov, ki tvitajo z mislijo in hodijo z digitalnimi mostovi v svojem živčnem sistemu. Zgodovina napredka BCI-jev – sprva počasna in negotova, zdaj pa hitro napreduje – nakazuje, da smo na pragu dobe, ko bo interakcija med umom in strojem postala nekaj vsakdanjega. V naslednjem desetletju bi BCI-ji lahko postali možnost, ki se ponuja bolnikom s paralizo ali izgubo govora, kar bi bistveno izboljšalo njihovo kakovost življenja in samostojnost. In ko bo tehnologija dozorela, se bo morda razširila na širšo populacijo ter potencialno spremenila način, kako vsi mi komuniciramo z digitalnim svetom.

A kljub vsemu navdušenju sta potrebni previdnost in modrost. Možgani so naš najdragocenejši organ; njihovo povezovanje s stroji je treba izvajati premišljeno, s spoštovanjem do osebnosti in zasebnosti. Družba bo morala krmariti med inovacijami in etiko, med opolnomočenjem posameznikov in njihovo zaščito. Če nam uspe, je korist ogromna: prihodnost, kjer so invalidnosti manj omejujoče, kjer lahko ljudje komunicirajo s tehnologijo tako naravno kot med seboj in kjer znanje prosto teče med umom in računalniki. To je prihodnost, kjer se meja med »umom« in »strojem« zabriše – upajmo, da v dobro človeštva.

Potovanje se šele začenja. Leta 2025 je le nekaj deset pogumnih pionirjev izkusilo BCI iz prve roke. Toda njihovi uspehi osvetljujejo pot milijonom, ki bi jim lahko sledili. Od povrnitve izgubljenih funkcij v medicini do morebitnega odklepanja novih načinov komunikacije in ustvarjalnosti, vmesniki možgani-računalnik obetajo izjemno veliko. Da bi ta obljuba postala resničnost, ne bo dovolj le inženirstvo, temveč tudi empatija, vključenost in predvidevanje. Prihajajoča leta bodo ključna za določitev smeri. Eno je gotovo: BCI niso več znanstvena fantastika; so tukaj in hitro napredujejo. Na nas je, da to osupljivo tehnologijo usmerimo k rezultatom, ki širijo človeški potencial in hkrati ohranjajo človeške vrednote. Če nam to uspe, bomo morda priča eni najpomembnejših preobrazb 21. stoletja – trenutku, ko se um resnično sreča s strojem in oba iz tega izideta boljša.

Viri:

V tem poročilu so bili za dokumentiranje dejstev in nedavnih dogodkov citirani primarni viri in medijska poročila, vključno s publikacijami, kot so Nature, The New England Journal of Medicine, Reuters, The Guardian, IEEE Spectrum, ScienceDaily ter uradne izjave podjetij in raziskovalnih ustanov gao.gov, reuters.com , theguardian.com, cbsnews.com in drugih. Ti viri nudijo dodatne podrobnosti o prebojih in strokovnih pogledih, opisanih zgoraj.