Интерфейсы мозг-машина обладают огромным потенциалом для использования в самых разных сферах - от нейрореабилитации до замены или восстановления полезных функций. Тем не менее, технологии, которые позволят этим ИМТ выполнять эти функции устойчивым и безопасным образом, с учетом этических норм и долгосрочных последствий, еще не полностью разработаны и эффективно протестированы.
ИМТ можно разделить на три основные категории - инвазивные, неинвазивные и полуинвазивные. При инвазивных процедурах устройство хирургическим путем имплантируется непосредственно в мозг человека. Эти процедуры, как правило, чрезвычайно дороги и экспериментальны, что может представлять ряд рисков.
С другой стороны, неинвазивный метод, который считается самым безопасным из трех, обычно очень дешев и доступен, но со многими ограничениями, такими как более слабый прием сигнала мозгом из-за препятствий со стороны человеческого черепа. Среди инвазивных и неинвазивных методов есть полуинвазивные устройства, которые хирургическим путем имплантируются в череп сверху, а не в мозг человека.
Однако наиболее существенной проблемой во всех трех классах интерфейсов мозг-машина является получение сигналов. Мозг - очень сложная нелинейная система, в которой нейронные сигналы чрезвычайно хаотичны и нестационарны. Такие факторы, как внешний шум, утомляемость пользователя и различные уровни концентрации - все это играет важную роль в этом огромном препятствии технологии BMI. Помимо этих факторов, основным является движение - даже малейшее, которое может нарушить прием данных.
По мере развития технологий и разработки и совершенствования новых методов решения существующих проблем, несомненно, возникнет множество новых проблем. Это ничем не отличается от современных интерфейсов мозг-машина - он значительно продвинулся с тех пор, как Ричард Кейтон впервые обнаружил электрические сигналы в мозге животных. На самом деле неинвазивные ИМТ гораздо ближе к реализации и коммерческой доступности в повседневной жизни, но опять же, дело в том, что они недостаточно эффективны по сравнению с полностью инвазивными интерфейсами с высокой пропускной способностью.
Благодаря инвазивным технологиям, пользователи соглашаются с нейрохирургией и самим имплантатом намного ниже, чем другие аналоги и процедуры ИМТ. Из-за этой серьезной проблемы инвазивной технологии ИМТ еще предстоит пройти, прежде чем она станет новой нормой в медицинском и коммерческом использовании.
Технология BMI имеет значительный потенциал на ближайшие годы, и еще предстоит изучить много серой области, которая потребует серьезного тестирования, чтобы убедиться, что эти ключевые проблемы во всех трех подклассах BMI решены или обойдены.
Ресурсы:
