U zadnjih desetak godina puno se govori i piše o napretku tehnologije kroz povezivanje računala i ljudskog mozga (brain-computer interface - BCI), uz stalna obećanja da je ta revolucionarna tehnologija tek na korak do masovne primjene.

Iako je načinjen ogroman napredak u širokom rasponu primjena, od neuroprotetike pa sve do igranja, široj je publici dugo vremena pristup toj naprednoj tehnologiji bio vrlo ograničen.

No tvrtke kao što su Emotiv Systems i NeuroSky mijenjaju to stanje pružajući velikom broju prosječnih korisnika niz novih, jednostavnih i cjenovno pristupačnih naglavnih EEG uređaja.

Ideja na kojoj počiva BCI zasnovana je na mjerenju naponskih kolebanja nastalih protokom ionskih struja unutar aktiviranih neurona, pretvaranju tih analognih signala u digitalne te analizu i identifikaciju dobivenih uzoraka.

Detekcija i analiza moždanih valova više nije samo u domeni medicinsko-kliničke primjene (elektroencefalografija - EEG), smanjenjem dimenzija uređaja i njihove cijene. Ova tehnologija polako nalazi primjenu u svakodnevnom životu. Uređaji kontrolirani moždanim valovima već pomažu osobama s invaliditetom (kontrola invalidskih kolica, računalnih periferija, umjetnih udova...) omogućuju igranje igara bez pomoći ruku, a nalaze primjenu i u analizi tržišta.

Softver je usko grlo

Zanimljivo je da, iako su ispunjene sve pretpostavke za masovno korištenje te tehnologije, ona i dalje nije prisutna na širokom potrošačkom tržištu. Postavlja se pitanje zašto još ne vidimo umom kontrolirana računala, televizijske uređaje, telefone, igračke, glazbene instrumente, robote?

Odgovor leži u činjenici da je napredak BCI tehnologije daleko nadmašio razvoj praktičnog softvera koji bi je trebao pokretati. Usko grlo su ljudi, programeri, kako kaže Michio Kaku u svojoj knjizi Physics of the Future: 'Iako hardver može napredovati eksponencijalno, softver ne može, softver je različit jer zahtijeva ljude koji će sjesti i napisati kod.'

Upravo tu na scenu stupaju novi, pristupačni i, što je najvažnije, programibilni, EEG naglavni uređaji. Prvi su put programeri dobili pristup tehnologiji koja se može integrirati u gotovo neograničen broj primjena.

Novi uređaji sadrže dvije vrlo bitne karakteristike, malen broj senzora (obično od 1 do 14, više je bolje) kao i mogućnost bežičnog spajanja na računala koja rade s tri najvažnija operativna sistema (Windows, Mac OSX ili Linux).

Jedan od ključnih faktora po kojem se naglavni EEG uređaji razlikuju je broj elektroda (senzora), a tipični medicinski EEG koristi 19 elektroda (a postoje i oni sa 250 ili više elektroda). Veća rezolucija koju daje više senzora znači i veći broj kanala iz kojih se može čitati moždana aktivnost što doprinosi preciznosti kontrole koju korisnik može postići.

Tumačenje misli

EPOC (299 USD, oko 1.800 kuna), bežični EEG naglavni sistem kompanije Emotiv pomoću svojih naprednih algoritama koji, u stvarnom vremenu, omogućuju detekciju i tumačenje svjesnih i nesvjesnih misli, emocionalnih stanja, izraza lica te korištenje mentalnih komandi u svrhu kontrole aplikacija i igara.

EPOC ima 14 senzora visoke rezolucije(sedam sa svake strane glave plus dva dodatna za precizno namještanje) te žiroskop koji omogućuje preciznu prostornu informaciju, a može poslužiti za kontrolu kamere ili kursora.

Uz uređaj dolaze tri softverska paketa. Expressiv služi interpretaciji izraza lica, Affectiv prati emocionalna stanja a Cognitiv tumači korisnikove svjesne misli i namjere.

Osim tog softvera, koji omogućava osnovnu funkcionalnost na stranicama proizvođača ima dosta zanimljivih aplikacija, od igara do (amaterskih) znanstveno-istraživačkih alata, pristupačnih su cijena a ima i nešto besplatnih. Emotiv nudi i napredniji uređaj pod nazivom EEG (750 USD, oko 4,5 tisuće kuna) koji ima sve karakteristike EPOC-a uz dodatnu mogućnost pristupa sirovim EEG podacima.

Programeri se mogu priključiti

Programerima na raspolaganju stoji SDK koji im omogućava direktan API pristup svim prikupljenim podacima iz uređaja te njihovu obradu i integraciju u nove softverske uratke.

SDK podržava programiranje u programskim jezicima C, C++, C#, VB.NET, Delphi i Java, a moguće je napraviti vlastite upravljačke programe u Labviewu. Osnovna verzija (SDKLite) besplatna je, a naprednijim verzijama cijena se kreće od 200 dolara (oko 1.200 kuna) na više, ovisno od namjene i licence za koju se odlučite.

Kompanija NeuroSky nudi tri bežična modela EEG naglavnih uređaja baziranih na istom čipu ASIC, MindSet (199,99 USD, oko 1.200 kuna), MindWave (79,99 USD, oko 475 kuna ) i MindWave Mobile (99,99 USD, oko 600 kuna).

MindSet posjeduje slušalice i mikrofon te dolazi s USB Bluetooth stickom i kompatibilan je s PC, Mac i Android baziranim uređajima. Namijenjen je PC i Mac računalima i koristi radiovalove za komunikaciju pa dolazi s RF USB stickom.

MindWave Mobile radi s PC, Mac, Android i iPhone/iPad uređajima. Pošto ne dolazi sa stickom jedini zahtjev je taj da računalo ima vlastiti Bluetooth prijemnik.

Iako svi modeli imaju samo jedan senzor moždanih valova, što donekle ograničava primjenu, moguće je praćenje moždanih valova delta, theta, alpha, beta i gama, detektirati stupanj koncentracije i relaksiranosti te treptanje očiju.

Uređaji dolaze u paketu s nekoliko aplikacija, a priličan broj možete kupiti ili besplatno preuzeti s NeuroSky Online trgovine te dućana Apple i Android.

Pucačinaupravljana umom

Na Kickstarteru je uspješno financirana i multiplayer pucačina u prvom licu pod nazivom Throw Trucks With Your Mind, koja koristi MindWave EEG tehnologiju za upravljanje igrom.

Doduše, umjesto više-manje klasičnog oružja visoke razorne snage na koja smo navikli u takvim vrstama igre, igrači u TTWYM koriste samo svoje 'psihokinetske' sposobnosti za svladavanje prepreka i pobjedu neprijatelja.

Igrač može upotrijebiti objekte u okruženju poput bačvi nafte, frižidera, sanduka ili kamiona te ih bacati na protivnike kako bi ih eliminirao. Sila kojom se objekti mogu bacati ovisi o fokusu igrača, a o njegovoj smirenosti, na primjer, ovisi hoće li usporiti i preživjeti pad s veće visine.

Nisu samo virtualni objekti podložni kontroli umom. MindWave Mobile može poslužiti za kontrolu Puzzlebox Orbita, helikoptera igračke, još jednog uspješnog Kickstarterovog projekta.

NeuroSky programerima je osigurao besplatan SDK koji podržava sve popularne programske jezike, upravljačke programe, primjere koda i dokumentaciju za nekoliko softverskih platforma, uključujući PC, Mac, pa čak i za nižu razinu hardverskih platformi, poput mikrokontrolera.

Za one koji se bave razvojem i proizvodnjom novih uređaja, a žele u njih ugraditi neku od funkcionalnosti koju nudi EEG tehnologija, NeuroSky ima proizvod pod nazivom ThinkGear ASIC Module. To je malena štampana pločica (2,79 puta 1,52 puta 0,25 cm) niske cijene koja sadrži čip koji se i inače ugrađuje u sve njihove proizvode.

Iako izgleda da prodor ove tehnologije u svakodnevnu upotrebu ide manje-više kroz zabavne sadržaje, ne treba zaboraviti ni opcije koje može pružiti osobama s invaliditetom dajući im mogućnost kontrole računala ili kućanskih aparata samo svojim mislima.

Tehnologija povezivanja računala i ljudskog mozga još je u fazi rane mladosti i (još) ne omogućava telepatiju niti daje Yodine moći manipuliranja fizičkim predmetima umom, ali daje naznake onoga što možemo očekivati u skoroj budućnosti.