Puhuuko uusin aivoteknologia vain “sisäänpäin”? Tässä on totuus ultraäänen kaksisuuntaisuudesta

“Lukukyky” ei vielä tarkoita kypsää BCI-lukemista

Pelkkä kyky havaita aivotoimintaa ei tee järjestelmästä vielä toimivaa aivo-tietokonerajapintaa. Tässä kohtaa realismi on paikallaan:

• Nykyiset ei-invasiiviset BCI-järjestelmät kärsivät yhä korkeista virhemääristä ja suorituskyvyn rajoitteista. Juuri siksi tutkijat kokeilevat esimerkiksi tFUS:n käyttöä tarkkaavaisuuteen liittyvien aivoalueiden stimuloimiseen, jotta visuomotorisen BCI:n tarkkuus paranisi.
• Toisin sanoen, ultraääntä käytetään usein parantamaan jo olemassa olevaa, usein EEG-pohjaista lukemista, ei välttämättä korvaamaan sitä kokonaan.

Kaksisuuntaisuus on jo laboratoriotodellisuutta

Ajatus molempiin suuntiin toimivasta rajapinnasta ei ole enää pelkkää tieteiskirjallisuutta:

• Eräässä tuoreessa tutkimuksessa onnistuttiin integroimaan fokusoitu ultraäänistimulaatio ja koneoppiminen, jolla purettiin aivosignaaleja 25 koehenkilön joukossa. Tämä järjestelmä toteutti kaksisuuntaisen BCI-toiminnallisuuden, joka sekä koodasi (kirjoitti) että dekoodasi (luki) aivoaaltoja.
• On kuitenkin syytä painottaa, että nämä tulokset ovat ennen kaikkea tieteellistä edistystä, eivät vielä osoitus valmiista, kaupallisesta tuotteesta.

Loppupäätelmä: Mitä tästä tulisi ajatella?

Ymmärryksesi ultraäänen roolista kaipaa pientä hienosäätöä:

• Jos sanot: “Monet nykyiset ultraääni-BCI:t keskittyvät ei-invasiiviseen stimulointiin ja säätelyyn”, olet oikeassa.
• Jos sanot: “Kaikki ultraääni-BCI:t voivat vain syöttää signaaleja kallon sisään, eivätkä pysty vastaanottamaan informaatiota”, olet väärässä.
• Jos sanot: “Nykyiset ei-invasiiviset kaksisuuntaiset BCI-järjestelmät ovat vielä epäkypsiä ja kaukana aidosta, korkean suorituskyvyn ihmisaivojen ja koneen reaaliaikaisesta kaksisuuntaisesta vuorovaikutuksesta”, tämä on tarkka arvio tämänhetkisestä tilanteesta.

Ultraäänipolulla on selkeät suunnat sekä “lukemiseen” (fUS:n ja hybridijärjestelmien kautta) että “kirjoittamiseen” (tFUS:n kautta) . Suurin osa ei-invasiivisista aivo-tietokonerajapinnoista ei kuitenkaan vielä edusta kypsässä mielessä toimivia, korkean suorituskyvyn kaksisuuntaisia BCI-järjestelmiä. Olemme pikemminkin vaiheessa, jossa yksisuuntaiset sovellukset hallitsevat ja kaksisuuntaisia, suljettuja järjestelmiä vasta validoidaan tutkimuslaboratorioissa.