b"\n_START_ARTICLE_\nMo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik\n_START_PARAGRAPH_\nMo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik, (ang. brain-computer interface, kratko BCI), je direktna komunikacijska povezava med mo\xc5\xbegani in ra\xc4\x8dunalnikom ali strojem. Mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesniki se pogosto uporabljajo za pomo\xc4\x8d, pove\xc4\x8danje, ali izbolj\xc5\xa1anje \xc4\x8dlove\xc5\xa1kih kognitivnih ali senzomotori\xc4\x8dnih funkcij._NEWLINE_Raziskave mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kega vmesnika so se za\xc4\x8dele v 70. letih 20. stoletja na univerzi v Los Angelesu v Kaliforniji (UCLA) s podporo Nacionalne znanstvene fundacije, pozneje pa s pogodbo DARPA.  V dokumentih, ki so bili objavljeni po tej raziskavi se prvi\xc4\x8d tudi pojavi izraz mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik v znanstveni literaturi._NEWLINE_Podro\xc4\x8dje BCI raziskav in razvoja je od takrat usmerjeno predvsem na nevroprosteti\xc4\x8dne aplikacije, ki so usmerjene na ponovno vzpostavljanje sluha, vida in gibanja pri po\xc5\xa1kodbah. Zahvaljujo\xc4\x8d izjemni plasti\xc4\x8dnosti mo\xc5\xbeganov lahko signale teh vsadkov mo\xc5\xbegani po adaptaciji uporabljajo \xc4\x8disto kot naravne senzorne ali motori\xc4\x8dne kanale.  Prve nevroprosteti\xc4\x8dne naprave vsajene v \xc4\x8dloveka so se pojavile po nekaj letih eksperimentov na \xc5\xbeivalih v sredini 90. let 20. stoletja.\n_START_SECTION_\nZgodovina\n_START_PARAGRAPH_\nZgodovina mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kih vmesnikov se je za\xc4\x8dela, ko je Hans Berger odkril elektri\xc4\x8dno aktivnost \xc4\x8dlove\xc5\xa1kih mo\xc5\xbeganov in razvil elektroencefalografijo (EEG). Berger je leta 1924 kot prvi posnel mo\xc5\xbegansko aktivnost \xc4\x8dloveka s pomo\xc4\x8djo EEG-ja. Razbral je oscilatorno (nihajo\xc4\x8do) aktivnost v mo\xc5\xbeganih z analiziranjem EEG sledi. En val je identificiral kot alfa val (8-13 Hz), poznan tudi kot Bergerjev val._NEWLINE_Bergerjeva prva snemalna naprava je bila zelo nepopolna. Vstavil je srebrne \xc5\xbei\xc4\x8dke pod skalp njegovih pacientov. Pozneje so bile nadome\xc5\xa1\xc4\x8dene s srebrno folijo, ki je bila pritrjena z gumijastimi povoji. Berger je povezal te senzorje z Lippmanovim kapilarnim elektrometrom, vendar so bili rezultati slabi. Uspeh je \xc5\xa1ele prinesla povezava senzorjev s Siemensovim galvanometrom, ki je prikazoval napetost elektri\xc4\x8dnega toka majhno kot deset tiso\xc4\x8dink volta._NEWLINE_Berger je analiziral medsebojni odnos sprememb v EEG valovnih diagramih in to povezal z mo\xc5\xbeganskimi boleznimi. S prihodom ra\xc4\x8dunalnika je ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ka obdelava meritev EEG odprla \xc5\xa1iroke mo\xc5\xbenosti za komunikacijo med mo\xc5\xbegani in ra\xc4\x8dunalnikom. Raznovrstni nevrolo\xc5\xa1ki pojavi, merljivi s pomo\xc4\x8djo EEG, so postali osnove za razli\xc4\x8dne implementacije vmesnikov mo\xc5\xbegani-ra\xc4\x8dunalnik.\n_START_SECTION_\nMo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik nasproti nevroprotetiki\n_START_PARAGRAPH_\nNevroprotetika je podro\xc4\x8dje nevroznanosti, ki se ukvarja z \xc5\xbeiv\xc4\x8dnimi protezami. Gre za uporabo umetnih naprav za nadome\xc5\xa1\xc4\x8danje funkcij po\xc5\xa1kodovanih \xc5\xbeiv\xc4\x8dnih sistemov, mo\xc5\xbeganskih problemov in senzornih organov. Najbolj \xc5\xa1iroko uporabljena nevroprosteti\xc4\x8dna naprava je kohlearni vsadek (implant, pol\xc5\xbeev vsadek), ki je bil od decembra 2010 vsajen v pribli\xc5\xbeno 220 000 ljudi po celem svetu.  Obstajajo tudi nevroprosteti\xc4\x8dne naprave, ki slu\xc5\xbeijo pri obnovi vida, gre za o\xc4\x8desne (retinalne) vsadke._NEWLINE_Razlika med mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kim vmesnikom in nevroprostetiko je v tem kako izraza uporabljamo: pri nevroprostetiki gre za povezavo \xc5\xbeiv\xc4\x8dnega sistema na napravo, medtem ko pri mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kem vmesniku gre za povezavo med mo\xc5\xbegani (ali \xc5\xbeiv\xc4\x8dnim sistemom) z ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kim sistemom. V praksi je nevroprostetika lahko povezana s katerim koli delom \xc5\xbeiv\xc4\x8dnega sistema (na primer s perifernim \xc5\xbeiv\xc4\x8dnim sistemom), medtem ko izraz\xc2\xa0\xc2\xbbmo\xc5\xbeganski-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik\xc2\xab\xc2\xa0po navadi ozna\xc4\x8duje bolj specifi\xc4\x8den razred sistemov, ki se povezuje in deluje s centralnim \xc5\xbeiv\xc4\x8dnim sistemom._NEWLINE_Izraza se v\xc4\x8dasih uporabljata zamenljivo. Nevroprostetika in mo\xc5\xbeganski-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik sku\xc5\xa1ata dose\xc4\x8di iste cilje, kot je povrnitev vida, sluha, gibanja, zmo\xc5\xbenost komuniciranja in celo povrnitev kognitivnih funkcij. Oba uporabljata podobne eksperimentalne metode in kirur\xc5\xa1ke tehnike.\n_START_SECTION_\nRaziskave mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kega vmesnika na \xc5\xbeivalih\n_START_PARAGRAPH_\nVe\xc4\x8d laboratorijem je uspelo prenesti signale z opi\xc4\x8dje in podganje mo\xc5\xbeganske skorje za upravljanje mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kega vmesnika za produciranje gibanja. Opice so vodile ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ke kurzorje na zaslonu in komandne robotske roke za izvr\xc5\xa1evanje lahkih nalog zgolj z razmi\xc5\xa1ljanjem o nalogi in gledanjem, vendar brez lastne motorike.  Maja 2008 so se pojavile fotografije z Univerze v Pittsburghu (medical center), ki so prikazovale opico, kako upravlja robotsko roko samo z mislimi. Fotografije so bile objavljene v uglednih znanstvenih revijah in \xc4\x8dasopisih.  Druge raziskave na ma\xc4\x8dkah so pa dekodirale njihove \xc5\xbeiv\xc4\x8dne vizualne signale.\n_START_SECTION_\nZgodnja dela\n_START_PARAGRAPH_\n\xc5\xa0tudije, ki so razvile algoritme za rekonstrukcijo gibanja iz nevronov motori\xc4\x8dnega korteksa (ki nadzoruje gibanje) datirajo v 70. leta 20. stoletja. V 80. letih je Apostolos Georgopoulos z Univerze Johns Hopkins odkril matemati\xc4\x8dni odnos med elektri\xc4\x8dnimi odgovori nevronov posameznega motori\xc4\x8dnega korteksa pri Rhesus opicah in smerjo v katero so premikale roke (na osnovi kosinus funkcije). Odkril je tudi, da razpr\xc5\xa1ene skupine nevronov v razli\xc4\x8dnih obmo\xc4\x8djih opi\xc4\x8djih mo\xc5\xbeganov skupaj kontrolirajo motori\xc4\x8dne ukaze, vendar je uspel posneti samo spro\xc5\xbeenje nevronov v samo enem obmo\xc4\x8dju naenkrat zaradi tehni\xc4\x8dnih omejitev. _NEWLINE_Od sredine 90. let prej\xc5\xa1njega stoletja je potekal hiter razvoj na podro\xc4\x8dju mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kega vmesnika.  Ve\xc4\x8d skupin znanstvenikov je bilo zmo\xc5\xbenih zajeti kompleksne mo\xc5\xbeganske signale motori\xc4\x8dnega korteksa s snemanjem skupine nevronov in jih uporabiti za nadzorovanje zunanjih naprav.\n_START_SECTION_\nDonoghue, Schwartz in Andersen\n_START_PARAGRAPH_\nDrugi laboratoriji, kjer so \xc5\xa1e razvili mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik in algoritme, ki de\xc5\xa1ifrirajo nevronske signale, so na Univerzi Brown pod vodstvom Johna Donoghue-a, na Univerzi v Pittsburghu pod vodstvom Andrewa Schwartza in v Caltechu, ki ga vodi Richard Andersen. Ti raziskovalci so bili zmo\xc5\xbeni narediti delujo\xc4\x8de mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ke vmesnike, uporabili so celo manj posnetih signalov kot raziskovalec pred njimi - Nicolelis (15-30 nevronov nasproti 50-200 nevronov). _NEWLINE_Donoghue-va skupina je objavila \xc4\x8dlanek kako trenirajo Rhesus opic z uporabo mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kega vmesnika, da so se nau\xc4\x8dile slediti vizualnim tar\xc4\x8dam na ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kem zaslonu z ali brez pomo\xc4\x8di kontrolne ro\xc4\x8dice (joysticka).  Schwartzeva skupina je ustvarila mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik za tridimenzionalno sledenje v virtualni resni\xc4\x8dnosti in tudi reproducirala mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik v robotski roki. Ista skupina je pri\xc5\xa1la na naslove \xc4\x8dasopisov, ko je demonstrirala kako se opica hrani s ko\xc5\xa1\xc4\x8dki sadja s pomo\xc4\x8djo robotske roke, ki jo upravlja s svojimi mo\xc5\xbeganskimi signali. Elektrode so dvema opicama vstavili v primarni motori\xc4\x8dni korteks. Te so zajemale signale in opici sta lahko robotsko roko premikali v treh dimenzijah. Opici sta lahko gibe prilagajali glede na to kje se je ko\xc5\xa1\xc4\x8dek sadja nahajal kar je bila presenetljiva ugotovitev. Ta eksperiment je bil prva demonstracija uporabe mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kega vmesnika za izvedbo prakti\xc4\x8dne naloge v realnem tridimenzionalnem svetu. _NEWLINE_Andersenova skupina pa je uporabljala posnetke pregibalne aktivnosti iz posteriornega parietalnega korteksa z mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kim vmesnikom, vklju\xc4\x8dujo\xc4\x8d signale, ki so nastali ko so eksperimentalne \xc5\xbeivali pri\xc4\x8dakovale nagrado.\n_START_SECTION_\nVid\n_START_PARAGRAPH_\nNa podro\xc4\x8dju vida so se raziskave usmerile v popravilo po\xc5\xa1kodovanega vida in zagotavljajo nove mo\xc5\xbenosti za ljudi s paralizo. Mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesniki so vstavljeni direktno v mo\xc5\xbegansko sivino med kirur\xc5\xa1kim posegom. Ker le\xc5\xbeijo v mo\xc5\xbeganski sivini, naprave proizvedejo signal najvi\xc5\xa1je kakovosti mo\xc5\xbegansko ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kega vmesnika, vendar so nagnjene obstaja tveganje, da se pojavijo brazgotine, kar povzro\xc4\x8da slab\xc5\xa1i signal ali pa ga sploh ne zajamejo zaradi tega kako telo reagira na tujek v mo\xc5\xbeganih._NEWLINE_V znanosti vida se neposredni mo\xc5\xbeganski vsadki uporabljajo za zdravljenje slepote, ki ni prirojena. Eden izmed prvih znanstvenikov, ki je naredil delujo\xc4\x8d mo\xc5\xbeganski vmesnik za povrnitev vida, je bil privatni raziskovalec William Dobelle._NEWLINE_Jens Naumann, ki je oslepel v prometni nesre\xc4\x8di, je leta 2002 postal prvi od 16 pla\xc4\x8danih pacientov, ki je dobil Dobellov vsadek druge generacije. To je bila ena prvih komercialnih uporab mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kega vmesnika. Druga generacija te naprave je uporabljala bolj sofisticiran vsadek, ki je omogo\xc4\x8dal bolj\xc5\xa1e vrisovanje fosfenov v koherenten vid. Fosfeni so razpr\xc5\xa1eni po celem vidnem polju, kar raziskovalci imenujejo\xc2\xa0\xc2\xbbefekt zvezdnate no\xc4\x8di\xc2\xab. Takoj po vstavljenem vsadku je bil Jens s svojim nepopolno obnovljenim vidom zmo\xc5\xbeen voziti avto po\xc4\x8dasi okrog parkiri\xc5\xa1\xc4\x8da pri raziskovalnem in\xc5\xa1titutu. Na \xc5\xbealost je dr. Dobelle umrl leta 2004  preden so bili njegovi napredki dokumentirani. Pozneje, ko so Naumann in drugi pacienti ponovno za\xc4\x8deli imeti probleme z vidom, ni bilo nobene opore oz. pomo\xc4\x8di in so\xc2\xa0\xc2\xbbponovno\xc2\xab\xc2\xa0izgubili vid. Naumann je opisal svoje izku\xc5\xa1nje z delom dr. Dobelle-a v knjigi Search for paradise: A Patient's account of the artificial vision experiment in se je vrnil na svojo kmetijo na jugovzhodu Ontaria v Kanadi k svojim vsakdanjim opravilom.\n_START_SECTION_\nGibanje\n_START_PARAGRAPH_\nMo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesniki se osredoto\xc4\x8dajo tudi na motori\xc4\x8dno nevroprostetiko z namenom vzpostavitve gibanja pri posameznikih s paralizo ali priskrbeti naprave, ki bi jim olaj\xc5\xa1ale gibanje, kot so vmesniki z ra\xc4\x8dunalniki ali robotske roke._NEWLINE_Raziskovalci z univerze Emory (Atlanta), pod vodstvom Philipa Kennedy-a in Roya Bakay-a, so bili prvi, ki so naredili mo\xc5\xbeganski vsadek pri \xc4\x8dloveku, ki je po\xc5\xa1iljal signale z dovolj visoko kvaliteto, da je stimuliral gibanje. Njihov pacient Johhny Ray (1944-2002) je od leta 1997 trpel za\xc2\xa0\xc2\xbblocked-in\xc2\xab\xc2\xa0sindromom po kapi na mo\xc5\xbeganskem deblu. Rayev vsadek je bil name\xc5\xa1\xc4\x8den leta 1998 in Ray je \xc5\xbeivel dovolj dolgo, da ga je lahko za\xc4\x8del uporabljati, s\xc4\x8dasoma se je nau\xc4\x8dil premikati ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki kurzor na monitorju. Umrl je leta 2002 zaradi mo\xc5\xbeganske anevrizme. _NEWLINE_Tetraplegik Matt Nagle je leta 2005 postal prvi \xc4\x8dlovek, ki je nadzoroval umetno roko z mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kim vmesnikom, kot del devetmese\xc4\x8dnega poskusa kibernetskega\xc2\xa0\xc2\xbbbraingate\xc2\xab\xc2\xa0\xc4\x8dip-vsadka. 96\xc2\xa0\xc2\xbbbraingate\xc2\xab\xc2\xa0elektroda vsajena v Nagle-ov precentralni girus (povr\xc5\xa1ina motori\xc4\x8dnega korteksa za premikanje rok) je omogo\xc4\x8dala Nagle-u nadzor nad robotsko roko z mislijo kako premika svojo roko, prav tako je to delovalo z ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1kim kurzorjem, lu\xc4\x8dmi in televizijo.  Eno leto zatem je profesor Jonathan Wolpaw prejel nagrado Altranske fundacije za inovacije, ker je razvil mo\xc5\xbegansko-ra\xc4\x8dunalni\xc5\xa1ki vmesnik z elektrodami name\xc5\xa1\xc4\x8denimi na povr\xc5\xa1ini lobanje namesto, da bi bile vstavljene direktno v mo\xc5\xbegane._NEWLINE_Leta 2012 sta raziskovalni ekipi pod vodstvom Braingate skupine na univerzi Brown in skupina pod vodstvom univerze v Pittsbutghu (medical center), obe v sodelovanju z United States Department of Veterans Affairs, demonstrirali velik uspeh na podro\xc4\x8dju direktne kontrole robotskih prostetskih udov in so uporabili direktne povezave na vrsto nevronov v motori\xc4\x8dnem korteksu tetraplegikov."