Åben BCI: Stigning af hjerne-computerinterface - 💡 Fix My Ideas

Åben BCI: Stigning af hjerne-computerinterface

Åben BCI: Stigning af hjerne-computerinterface


Forfatter: Ethan Holmes, 2019

Conor bærer en tidlig prototype af OpenBCI 3D-printbare EEG-headset.

Denne artikel blev først opført i Lave: Bind 41

I løbet af sommerens Digital Revolution-udstilling i Londons Barbican Museum sad et lille brainwave-påvirket spil mellem Lady Gaga's Haus of Gaga og Googles DevArt booth. Det var ikke umuligt Labs 'Brainwriter installation, der kombinerede Tobii eye tracking og en OpenBCI Electroencephalography (EEG) enhed for at give spillere mulighed for at skyde laserstråler på virtuelle robotter med kun øjenbevægelse og hjernebølger. "Whoa, dette er fremtiden" udbrød en deltager.

Men Brainwriter er designet til langt mere end bare spil. Det er et tidligt forsøg på at bruge Brain-Computer Interface teknologi til at skabe et omfattende kommunikationssystem til patienter med ALS og andre neurodegenerative lidelser, som hæmmer motorfunktion og evne til at tale.

Hjernen er en af ​​de sidste grænser for menneskets opdagelse. Hver dag bliver det nemmere at udnytte teknologien til at udvide kapaciteten i den sparsomme ting inde i vores hoveder. Real-world BCI vil være afgørende i omvendt teknik og yderligere forståelse af den menneskelige hjerne.

Selvom BCI er i en embryonal tilstand - med en definition der udvikler sig om dagen - er det typisk et system, der muliggør direkte kommunikation mellem en hjerne og en computer, og en der uundgåeligt vil have stor indflydelse på menneskehedens fremtid. BCI'er omfatter en bred vifte af teknologier, der varierer i invasivitet, brugervenlighed, funktionalitet, omkostning og praktisk virkelighed. De omfatter fMRI, cochlear implantater og EEG. Historisk set har disse teknologier kun været anvendt i medicin og forskning, men for nylig har der været et stort skift: Da teknologien bliver mindre, billigere og vævet ind i hverdagens stof, søger mange nyskabere efter virkelige applikationer uden for medicin . Det sker allerede, og det bliver ofte drevet af beslutningstagere.

OpenBCI 3D-printede EEG headset prototyper.

Feltet ekspanderer med en forbløffende hastighed. Jeg lærte om det for et og et halvt år siden, og det blev hurtigt en besættelse. Jeg befandt mig dagdrømmer om de fantastiske konsekvenser ved at bruge intet andet end mit sind til at kommunikere med en maskine. Jeg tænkte på min bedstemor, der lider af en neurodegenerativ lidelse, og hvordan BCI'er muliggør hende til at tale igen. Jeg tænkte på min bedste ven, der netop havde lidt en alvorlig nakkeskade, og hvordan BCI'er kunne give ham mulighed for at gå igen. Jeg tænkte på vaguen af ​​opmærksomhedsforstyrrelser, og hvordan BCI'er kan føre til komplementære eller endda supplerende behandlinger, der erstatter overprescription og vanedannende medicin.

Jeg fortsatte med at finde OpenBCI med Joel Murphy som en måde at tilbyde adgang til alle aspekter af BCI design og at præsentere disse informationer på en organiseret, samarbejdsvillig og uddannelsesmæssig måde. Jeg er ikke den eneste, der ser potentialet i denne fantastiske nye teknologi. Men at skabe en praktisk, real-world BCI er en enorm udfordring - som den utroligt talentfulde Murphy, der designede hardwareen, siger: "Dette er virkelig rigtig svært." Mange har forsøgt det, men ingen har fuldt succes. Det vil tage en fælles indsats for at opnå teknologiens potentiale samtidig med at etiske konstruktionsmæssige begrænsninger opretholdes. (Det er ikke svært at forstå nogle få ikke-for-langt-off-dystopiske scenarier, hvor BCI'er bruges af de forkerte grunde.)

Russomanno (venstre) og Murphy demonstrerer, hvordan man kommer i gang med OpenBCI.

EEG har for nylig fremkommet som frontrunner i de kommercielle og DIY rum, blandt andet fordi det er minimalt invasivt og nemt oversat til signaler, som en computer kan fortolke. Computere er trods alt komplekse elektriske systemer, og EEG er prøveudtagningen af ​​elektriske signaler fra hovedbunden. Enkelt sagt er EEG den bedste måde at få vores hjerner på, og vores computere taler det samme sprog.

EEG har eksisteret i næsten hundrede år og bruges mest til diagnosticering af epilepsi. I de senere år har to virksomheder, NeuroSky og Emotiv, forsøgt at transplantere EEG til forbrugerindustrien. NeuroSky byggede Mindwave, et forenklet enkelt sensorsystem og den billigste kommercielle EEG-enhed på markedet - og dermed gjorde EEG tilgængelig for alle og pikerede interessen hos mange tidlige BCI-entusiaster, som jeg selv inkluderede. Emotiv skabte EPOC, et højere kanaltællingssystem, der splittede kløften mellem NeuroSky og forsknings-grade EEG med hensyn til både omkostninger og signalkvalitet. Mens disse enheder har åbnet BCI for innovatører, er der stadig et stort tomrum, der venter på at blive fyldt af de af os, der kan lide at udforske de indvendige funktioner i vores gadgets.

UCSD forsker Grant Vousden-Dishington, der arbejder med OpenBCI hos NeuroGaming 2014.

Med OpenBCI ønskede vi at skabe et kraftfuldt, brugerdefineret værktøj, der gør det muligt for innovatører med varieret baggrunde og færdighedsniveauer at samarbejde om de utallige subchallenges i forbindelse med hjernen og kroppen. Vi kom op med et bord baseret på prototypeplanlægningen Arduino, med en integreret programmerbar mikrocontroller og 16 sensorindgange, der kan afhente eventuelle elektriske signaler fra kroppen - herunder hjerneaktivitet, muskelaktivitet og hjertefrekvens. Og det kan alle monteres på det første 3D-printbare EEG-headset.

I de næste 5 til 10 år vil vi se mere udbredt brug af BCI'er, fra tankestyrede tastaturer og mus til kørestole til ny alder, efterdybende videospil, der reagerer på biosignaler. Nogle af disse systemer eksisterer allerede, selvom der er meget arbejde tilbage, før de bliver almindelige applikationer.

Den seneste version af OpenBCI-bestyrelsen.

Denne sommer sker der noget, der virkelig er fantastisk: Kommercielt tilgængelige enheder til grænsefladen i hjernen popper op overalt. I 2013 blev mere end 10.000 kommercielle og gør-det-selv EEG-systemer hævdet gennem forskellige crowdfunded projekter. De fleste af disse enheder blev først for nylig begyndt at sende. Udover OpenBCI er Emotivs nye headset Insight, Melon Headband og InteraXon Muse tilgængelige på forhåndsbestilling. Som følge heraf vil utallige fantastiske - og måske endda praktiske - implementeringer af BCI begynde at materialisere i sidste halvdel af 2014 og ind i 2015. Men BCI'er er stadigvæk stigende. På trods af store krav og stort potentiale er de ikke klar; vi har stadig brug for beslutningstagere, som skal hacke og bygge og eksperimentere, for at bruge dem til at ændre verden.



Du Kan Være Interesseret

Syning af en Glovetopus

Syning af en Glovetopus


Fejring: Et 122-rør håndlavet organ

Fejring: Et 122-rør håndlavet organ


Månedens komponent: Relæer

Månedens komponent: Relæer


Hvad hvis ... Festival for innovation og fantasi

Hvad hvis ... Festival for innovation og fantasi






Seneste Indlæg