Alimentar a los monos, ver películas con gatos, jugar videojuegos: suena como un buen día libre, ¿verdad? Sin embargo, si eres un neurocientífico, se parece mucho al último medio siglo de investigación sobre la conexión de cerebros humanos a computadoras.
Neuralink de Elon Musk, por impresionante que sea, solo ha estado en el juego desde 2016, y es solo parte de una ola en constante crecimiento de logros neurocientíficos. esos monos? Se están alimentando con brazos robóticos conectados a sus cerebros. Los gatos miran videos y nosotros traducimos la actividad cerebral resultante en imágenes. ¿Y los videojuegos? Puedes jugarlos con tu mente.
¿Qué son las interfaces cerebro-computadora (BCI)?
A pesar de lo compleja que es la implementación real, el concepto detrás de una BCI es bastante básico. Las neuronas en tu cerebro disparan señales eléctricas entre sí cuando haces cosas. Usando electrodos dentro o sobre el cráneo, podemos detectar estos picos, digitalizarlos, averiguar qué está haciendo el cerebro y traducir esa actividad en alguna acción o datos.
De esta manera, podemos enviar señales eléctricas interpretables a cosas como sistemas informáticos, prótesis e incluso robots, lo que nos permite controlar potencialmente los dispositivos que nos rodean, e incluso nuestros propios cuerpos, con solo un pensamiento. Esta conexión también funciona en ambos sentidos. Podemos codificar información digital como señales eléctricas legibles por el cerebro y enviarlas, proporcionando un tipo de entrada sensorial.
Las BCI generalmente se dividen en tres categorías principales: invasivas, parcialmente invasivas y no invasivas. Como sugieren los nombres, las BCI invasivas se implantan directamente en el cerebro, lo que les da la mejor «recepción» en términos de poder recoger información detallada sobre qué neuronas están haciendo qué.
Los BCI parcialmente invasivos (eso es lo que es Neuralink) se colocan en el cráneo, pero no directamente en el cerebro, lo que los hace más seguros, menos quirúrgicos y bastante eficientes.
Los BCI no invasivos no se adhieren a la cabeza en absoluto. Probablemente los hayas visto antes en forma de sombreros de goma con electrodos. Son los más fáciles de usar, pero debido a que están más lejos del cerebro pero en el camino del cráneo, las ondas generadas por las neuronas que se disparan no llegan tan bien, lo que significa que los datos son más ruidosos y no permiten control con tanta precisión como los implantes en el cerebro.
¿Qué hemos hecho con las BCI hasta ahora?
El objetivo principal detrás de esta investigación no es crear un humano mejorado con IA con poderes telepáticos de Internet. Eso probablemente sucederá, pero el objetivo es más un efecto colateral resultante de la investigación médica en cosas como el tratamiento de la parálisis, la ceguera, la sordera, el mutismo, las convulsiones y otros problemas sensoriales/del sistema nervioso central, que están impulsando gran parte de la investigaciones actuales sobre la interfaz cerebro-computadora.
Implantes cocleares, por ejemplo, ya están en uso por cientos de miles de personas. No están interactuando con una computadora en sí, ya que su trabajo es tomar sonidos del mundo exterior y traducirlos en señales eléctricas que el cerebro puede procesar, pero son una buena demostración de cómo podemos enviar señales al cerebro. -Señales legibles de las máquinas.
Los implantes de retina, aunque aún no son tan comunes, ya están restaurando la visión limitada de aquellos que la han perdido. Las personas incluso han utilizado con éxito señales cerebrales para controlar brazos y piernas robóticos, como Juliano Pintoun parapléjico que hizo el saque inicial en la Copa del Mundo de Brasil 2014 usando un exoesqueleto controlado mentalmente.
Sin embargo, cuando se trata de conectar cerebros a computadoras en un tipo más tradicional de capacidad de lectura y escritura, muchos de los mayores avances hasta ahora se han logrado con monos.
Ya en 1969, los científicos lograron que los monos movieran la aguja en un dial usando solo señales cerebrales. Para el 2008, eran usando sus cerebros para controlar los brazos robóticos que les traían comiday, en 2011, los monos movían brazos robóticos mientras reciben retroalimentación a la parte de sus cerebros responsable del control del brazo, como si estuvieran captando señales de uno de sus brazos reales. En 2016, los monos lograron velocidades de tipeo de doce palabras por minuto usando implantes neurales, deletreando frases de Shakespeare como «Un plátano con cualquier otro nombre olería igual de dulce».
Si estas tendencias continúan, ni siquiera tendremos que preocuparnos de que la IA se apodere del mundo: los monos telepáticos probablemente llegarán primero.
También hemos podido captar señales de imagen precisas de los cerebros de gatos y humanos. Al monitorear la actividad cerebral en gatos, cada uno viendo uno de los ocho cortometrajes, los investigadores pudieron construir suficientes imágenes de la pantalla para identificar qué película estaba viendo cada gato.
Y eso fue en 1999, en 2008, los investigadores habían hecho esto con éxito en humanos. Entre esos dos ensayos, un adolescente que había recibido implantes cerebrales para la epilepsia pudo Supera varios niveles de Space Invaders usando nada más que señales cerebrales..
Esta lista podría continuar fácilmente: las personas están escribiendo, moviendo ratones en las pantallas, conduciendo automóviles, twitteando, enviándose mensajes silenciosos a través de Internet, pilotando drones, controlando televisores inteligentes y más. Esta tecnología se dirige en algunas direcciones interesantes, como lo demuestra la gran cantidad de nuevas empresas que desarrollan grandes ideas.
Neuralink
Este proyecto acapara muchos titulares, y por una buena razón: Neuralink es probablemente el BCI parcialmente invasivo más pequeño, liviano y fácil de implantar que existe, y no sacrifica mucho en términos de funcionalidad. Así es como funciona:
- Neuralink utiliza una herramienta robótica para implantar pequeños hilos (1/10 del ancho de un cabello humano) en el cerebro. Actualmente, esto requiere perforar pequeños agujeros, pero puede usar un láser en el futuro.
- Estos hilos están conectados a chips, llamados «Sensores N1» incrustados en el cráneo, que pueden procesar los datos que reciben y también enviar señales eléctricas al cerebro.
- Esos chips están conectados a un dispositivo llamado «The Link», que es un dispositivo externo portátil que puede interactuar con el chip y enviar y recibir información de forma inalámbrica de otros dispositivos.
Los ensayos en ratas y monos ya han resultado exitosos, según Neuralink, y pretenden comenzar pronto los ensayos en humanos. Los primeros destinatarios serán personas que tengan una necesidad médica del dispositivo, pero Elon Musk no ha ocultado su deseo de crear eventualmente una cooperación entre humanos e inteligencia artificial a través de este tipo de interfaz cerebral. El producto final podrá vincularse y controlar teléfonos inteligentes y otros dispositivos y, a medida que la tecnología mejore, es probable que veamos muchas otras aplicaciones.
BrainGate
Un implante cerebral desarrollado por Cyberkinetics, BrainGate es una de las primeras BCI modernas. Los sujetos de prueba humanos pudieron conectar con éxito las computadoras con sus cerebros ya en 2004, y en 2012 Cyberkinetics demostró un brazo robótico controlado por el cerebro que permitía a las personas paralizadas alcanzar, agarrar e incluso beber de una botella. Tienen una larga lista de publicaciones y logros, que van desde ayudar a las personas a controlar las extremidades de los robots hasta usar señales cerebrales para tocar el piano en una tableta.
emotivo
Dado que no es probable que muchas personas hagan fila para que les perforen la cabeza, tiene sentido que un BCI no invasivo disponible comercialmente sea un buen primer paso. eso es exactamente lo que emotivo lo hace. Sus auriculares EEG (electroencefalógrafo) pueden captar señales de su cerebro, lo que le permite analizar su propia actividad mental, controlar dispositivos o incluso obtener información sobre cómo los consumidores usan los productos. Es relativamente económico, produce datos de grado de investigación, ¡y todo lo que tiene que hacer es ponérselo!
neurable
como emotivo, neurable está tomando la ruta no invasiva, comercializando sus auriculares como formas manos libres y sin voz para controlar el mundo digital. Algo que los distingue es su enfoque en la tecnología de realidad virtual como una forma de permitir juegos, entrenamiento y control digital controlados por la mente, lo que podría ser muy útil como una forma de entrenar su cerebro para que aprenda rápidamente nuevos patrones, como adaptarse a lo virtual. extremidades
Estos son solo algunos de los proyectos actuales en el espacio de la interfaz cerebro-computadora. Como cualquier campo tecnológico de vanguardia en estos días, hay muchos jugadores que compiten por ser los primeros, y ya se han puesto muchas aplicaciones interesantes en el campo, desde Diadema para mejorar el estudio de BrainCo a Chips de almacenamiento de memoria alimentados por IA de Kernel.
¿Qué tan lejos estamos de que las BCI sean la norma?
Probablemente no instalará un Neuralink en el corto plazo. A pesar de su pequeño tamaño, poner cualquier agujero en tu cabeza parece una especie de gran salto. Sin embargo, el mercado de auriculares de electroencefalograma no invasivos está empezando a crecer, y algunos auriculares disponibles comercialmente tienen un precio bastante razonable.
Eventualmente, estos pueden ser lo suficientemente confiables para que los use como parte de su pila de tecnología normal, pero puede llevar algún tiempo. Sin embargo, los BCI están mejorando y miniaturizándose más rápido que nunca, como lo demuestra Neuralink, por lo que es completamente concebible que en el futuro instalar un enlace cerebro-computadora sea algo similar, como dice Elon Musk, a hacerse LASIK. No todos lo harán, pero será un procedimiento relativamente trivial si es algo que necesita.
Créditos de la imagen: Implante Coclear Blausen 0244, Emotivo Epoc+, BCI basado en EEG, Una plataforma integrada de interfaz cerebro-máquina con miles de canales, Mono usando un brazo robótico, Interfaz cerebro-computadora (esquema)