Neurointerface ist ein System zum Informationsaustausch zwischen dem menschlichen Gehirn und einem elektronischen Gerät. Dies ist eine Technologie, die es einer Person ermöglicht, mit der Außenwelt zu interagieren, basierend auf der Aufzeichnung der elektrischen Aktivität des Gehirns - einem Elektroenzephalogramm (EEG). Der Wunsch einer Person, eine Aktion auszuführen, spiegelt sich in den EEG-Änderungen wider, die wiederum vom Computer dekodiert werden.
Ein kleiner Hintergrund zur Entwicklung
Die erste neuronale Schnittstelle kann als Stimoceiver betrachtet werden - ein Elektrodengerät, das über ein FM-Radio drahtlos gesteuert werden kann. In den 1950er Jahren testete José Delgado, ein Neurochirurg an der Yale University, es am Gehirn eines Bullen und änderte zum ersten Mal die Richtung des Tieres mithilfe eines NCI (Neurocomputer Interface).
In den 1960er Jahren zeichnete der Neurophysiologe Gray Walter mithilfe von Elektroden auf der Kopfhaut einer Person eine Erregung durch die Bewegung des Daumens einer Person auf. 1972 wurde das Cochlea-Implantat entwickelt, die erste Neuroprothese, die auf dem Markt kommerziell erfolgreich war. Heute nutzen über 25.000 Menschen diese Geräte, um Gehörlosen das Hören zu ermöglichen.
1998 führte Philip Kennedy das erste Neurointerface in das untersuchte Thema ein. Es war der Künstler und Musiker Johnny Rae. Rei dachte oder stellte sich Handbewegungen vor und steuerte den Cursor auf dem Computerbildschirm. 1999 entschlüsselte Ian Dengs Gruppe an der University of California die Signale aus dem visuellen System der Katze und reproduzierte die vom Gehirn wahrgenommenen Bilder. Bis zum Jahr 2000 hatte Nicolelis 'Gruppe ein NCI erstellt, das die Bewegungen eines Affen während der Manipulation eines Joysticks reproduziert. Und im Juni 2004 erhielt der erste "menschliche Cyborg" Matthew Nagle von Cyberkinetics Inc. ein voll funktionsfähiges Neuroimplantat mit einer Neuro-Schnittstelle.
Neurointerface heute und in naher Zukunft
Eine Vielzahl verschiedener Unternehmen und Startups arbeiten an verschiedenen neuronalen Schnittstellen. Das französische Unternehmen NextMind hat das erste kommerzielle Dev Kit für neuronale Schnittstellen veröffentlicht. Im Gegensatz zu Neurointerfaces wie Elon Musks Neuralink ist das Dev Kit-System nicht invasiv, dh es wird nicht implantiert, sondern mit einem normalen Gummiband am Hinterkopf befestigt.
Neuronale Schnittstellen können unidirektional und bidirektional sein. Erstere empfangen entweder Signale vom Gehirn oder senden sie an das Gehirn. Letzterer kann gleichzeitig Signale senden und empfangen.
Es gibt verschiedene Methoden zur Messung von Gehirnsignalen. Sie sind in drei Typen unterteilt:
- Nicht-invasiv. Am Kopf sind Sensoren angebracht, um die vom Gehirn und vom Magnetfeld erzeugten elektrischen Potentiale zu messen.
- Semi-invasiv. Die Elektroden werden auf der freiliegenden Oberfläche des Gehirns platziert.
- Angreifend. Mikroelektroden werden direkt in der Großhirnrinde platziert und messen die Aktivität eines Neurons.
Die Kalibrierung durch visuelles Bild dauert 45 Sekunden. In der Mitte des Bildschirms erscheint ein Kreis mit einem blinkenden Muster zufällig angeordneter "Sticks". In der Mitte des Kreises befindet sich ein "Fadenkreuz" aus drei grünen Linien - dies ist ein Indikator für die Konzentration. Sobald Sie sich auf den Kreis konzentrieren, bilden die Linien ein Dreieck. Wenn Sie abgelenkt sind, werden sie sich wieder zerstreuen. Um das Headset korrekt zu kalibrieren, müssen Sie die Konzentration während der gesamten Kalibrierungszeit aufrechterhalten. Nach der Kalibrierung können Sie sicher arbeiten.
Das Gadget wandelt Gehirnsignale in digitale Befehle um und ermöglicht die Steuerung von Computern und AR / VR-Headsets. Es funktioniert wie folgt: Nachdem das Gerät auf den Hinterkopf gelegt wurde, erstellt es ein Elektroenzephalogramm des visuellen Kortex, um zu verstehen, was der Benutzer sieht und fühlt, wenn er sich auf ein bestimmtes Motiv konzentriert. Diese Informationen werden dann in digitale Elemente umgewandelt. Während das Headset nur mit offenen Augen des Benutzers funktioniert, wird die Technologie später verbessert. Mit dem Headset können Sie Ihren Fernseher oder Ihre Computerspiele steuern. Um ein Steuerelement zu aktivieren, müssen Sie sich nur darauf konzentrieren.
Das Hauptmerkmal der neuronalen Schnittstelle ist, dass Sie sich direkt mit dem Gehirn verbinden können. Was kann das in der Praxis geben? Neurointerfaces können beispielsweise das Leben gelähmter Menschen erleichtern oder radikal verändern. Jemand kann nicht schreiben, sich bewegen oder sprechen. Gleichzeitig arbeitet ihr Gehirn ziemlich gut. Über die Neuro-Schnittstelle können diese Personen bestimmte Aktionen ausführen, indem sie Absichten mithilfe von Elektroden lesen, die mit dem Gehirn verbunden sind.
Eine weitere Option zur Verwendung der neuronalen Schnittstelle wurde von amerikanischen Wissenschaftlern erfunden, die eine Cyberprothese entwickelt haben, die das menschliche Gedächtnis um 30% verbessern kann. Das Gerät erzeugt Nervenimpulse, die dem Patienten helfen, neue Erinnerungen zu bilden und sich an die Gesichter von Verwandten zu erinnern. Die Entwicklung soll dazu beitragen, senile Demenz, Alzheimer und andere Gedächtnisprobleme zu bekämpfen.
Zusätzlich zur Gesundheit können neuronale Schnittstellen zur persönlichen Entwicklung und Unterhaltung verwendet werden. Neuro-Headsets bieten auch Gelegenheit und Unterhaltung. Alle Spiele- und Unterhaltungsanwendungen sind aber auch Werkzeuge zur Selbstentwicklung. Wenn Sie Spiele über eine neuronale Schnittstelle spielen, verwenden Sie die Bewusstseinszustände Ihres Bewusstseins, um Charaktere zu steuern. Und so lernen, sie zu kontrollieren.
Referenzliste: