Hãy tưởng tượng bạn có thể điều khiển máy tính hoặc thiết bị chỉ bằng suy nghĩ của mình. Không cần bàn phím, chuột hoặc màn hình cảm ứng. Nghe có vẻ như khoa học viễn tưởng, phải không? Không còn nữa. Nhờ những tiến bộ trong khoa học thần kinh và kỹ thuật, các nhà nghiên cứu đang phát triển giao diện não máy tính (BCI) cho phép giao tiếp trực tiếp giữa não và các thiết bị bên ngoài.
Giao diện não máy tính (BCI) là gì?
BCI là một hệ thống đo hoạt động điện của não và chuyển nó thành các mệnh lệnh hoặc tín hiệu mà máy tính hoặc thiết bị có thể hiểu được. Ví dụ: BCI có thể cho phép một người di chuyển con trỏ trên màn hình, nhập tin nhắn hoặc điều khiển cánh tay rô-bốt chỉ bằng hoạt động não của họ.
BCI hoạt động như thế nào?
Bộ não bao gồm hàng tỷ tế bào thần kinh, là những tế bào chuyên biệt giao tiếp với nhau thông qua các xung điện. Những xung này tạo ra các mô hình hoạt động điện phản ánh các quá trình và trạng thái của não. Ví dụ, khi chúng ta suy nghĩ, cảm nhận hoặc nhận thức điều gì đó, các vùng khác nhau của não sẽ hoạt động và tạo ra các kiểu hoạt động điện riêng biệt.
BCI sử dụng nhiều phương pháp khác nhau để đo lường và ghi lại các dạng hoạt động điện này. Một trong những phương pháp phổ biến nhất là ghi điện não đồ (EEG), bao gồm việc đặt các điện cực lên da đầu để phát hiện các tín hiệu điện từ não. Điện não đồ không xâm lấn, tương đối rẻ và dễ sử dụng, nhưng nó có độ phân giải không gian thấp và dễ bị nhiễu và nhiễu từ các nguồn khác.
Một phương pháp khác là ghi điện não đồ (ECoG), bao gồm việc cấy các điện cực trực tiếp lên bề mặt não. ECoG có độ phân giải không gian và chất lượng tín hiệu cao hơn EEG, nhưng nó đòi hỏi phải phẫu thuật và có nguy cơ nhiễm trùng và tổn thương mô não.
Phương pháp thứ ba là ghi lại thần kinh nội sọ (ICNR), bao gồm việc cấy các vi điện cực vào mô não để ghi lại hoạt động của từng tế bào thần kinh. ICNR có độ phân giải không gian và chất lượng tín hiệu cao nhất, nhưng nó cũng yêu cầu phẫu thuật và có nguy cơ gây tổn thương mô, viêm nhiễm và đào thải.
Các ứng dụng tiềm năng của BCI là gì?
BCI có nhiều ứng dụng tiềm năng, đặc biệt đối với người khuyết tật hoặc rối loạn thần kinh. BCI có thể giúp khôi phục các chức năng bị mất như lời nói, tầm nhìn hoặc chuyển động hoặc tăng cường các khả năng hiện có như trí nhớ, sự chú ý hoặc học tập. BCI cũng có thể kích hoạt các hình thức tương tác mới giữa người và máy tính, chẳng hạn như thực tế ảo, trò chơi hoặc giải trí.
Ví dụ, BCI đã được sử dụng để giúp những người bị chấn thương tủy sống lấy lại khả năng kiểm soát các chi của họ. Trong một nghiên cứu, một người đàn ông bị chấn thương tủy sống có thể sử dụng BCI để điều khiển một cánh tay rô bốt nhấc và uống một tách cà phê.
BCI cũng đang được sử dụng để giúp đỡ những người mắc hội chứng khóa trong, một tình trạng khiến người ta bị tê liệt và không thể giao tiếp bằng lời nói. Trong một nghiên cứu, một phụ nữ mắc hội chứng khóa trong có thể sử dụng BCI để liên lạc với gia đình và bạn bè của mình bằng cách nhập tin nhắn trên màn hình máy tính.
Những thách thức và vấn đề đạo đức liên quan đến Giao diện não máy tính (BCI) là gì?
Mặc dù giao diện não máy tính BCI có nhiều lợi ích tiềm năng, nhưng chúng cũng đặt ra một số thách thức và vấn đề đạo đức. Một thách thức là BCI vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu và hiệu quả cũng như độ an toàn của chúng vẫn chưa được biết đầy đủ.
Một thách thức khác là BCI có thể được sử dụng để thao túng hoặc kiểm soát suy nghĩ hoặc hành vi của mọi người. Điều này có thể gây lo ngại về quyền riêng tư, bảo mật và quyền tự do lựa chọn.
Cuối cùng, giao diện não máy tinh có thể được sử dụng để tạo ra một lớp “người máy” mới là một phần của con người và một phần của máy móc. Điều này có thể gây lo ngại về tác động của sự phát triển như vậy đối với bản sắc con người và xã hội.
BCI là một lĩnh vực nghiên cứu thú vị và đầy hứa hẹn có thể cách mạng hóa cuộc sống của chúng ta theo nhiều cách. Nhưng chúng cũng gây ra một số rủi ro và tình huống khó xử cần được đánh giá và điều chỉnh cẩn thận. BCI không còn là khoa học viễn tưởng nữa. Họ là khoa học thực tế. Và họ ở đây để ở lại.