อินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

อินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

อินเทอร์เฟซระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์


ด้านบน: ผู้หญิงคนหนึ่งกำลังควบคุมโดรน RC ด้วย Emotiv Insight.

ความหมายของอินเตอร์เฟสสมองกับคอมพิวเตอร์ (Brain-Computer Interface)

BCI หมายถึงอะไร? BCI (brain-computer interface) คือเทคโนโลยีที่ส่งและรับสัญญาณระหว่างสมองและอุปกรณ์ภายนอก อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ยังมีอีกชื่อหนึ่งว่า อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร (brain-machine interfaces) โดย BCI จะรวบรวมและแปลสัญญาณสมอง จากนั้นจึงส่งสัญญาณเหล่านั้นไปยังเครื่องจักรที่เชื่อมต่ออยู่ เพื่อสั่งการตามสัญญาณที่ได้รับ

หากจะอธิบายความหมายของ BCI แบบเข้าใจง่าย เทคโนโลยีนี้ก็คือช่องทางการสื่อสารระหว่างสมองกับอุปกรณ์ภายนอกนั่นเอง

Passive BCI เทียบกับ Active BCI

BCI สามารถแบ่งออกเป็นแบบพาสซีฟ (Passive) หรือแบบแอคทีฟ (Active) โดย Passive BCI จะทำหน้าที่เพียงแค่แปลสัญญาณสมองเพื่อช่วยให้เข้าใจถึงสภาวะการรับรู้ของบุคคล ตัวอย่างเช่น สามารถตรวจจับสภาวะทางอารมณ์ของผู้ใช้ในระหว่างการศึกษาวิจัยผู้บริโภค หรือโปรแกรมการฝึกอบรม


ด้านบน: Nathalie Labrégère ผู้ป่วยที่เกิดมาพร้อมกับความพิการทางสมองและการเคลื่อนไหว กำลังใช้งาน Active BCI และอุปกรณ์สวมศีรษะ Epoc X เพื่อควบคุมแขนกลเอ็กโซสเกเลตอน (Exoskeleton Arm) ในการวิ่งคบเพลิงพาราลิมปิกเกมส์ปี 2024 เรียนรู้เพิ่มเติม

ส่วน Active BCI นั้นจะกำหนดให้ผู้ใช้ต้องปรับเปลี่ยนสัญญาณสมองของตนเองอย่างตั้งใจเพื่อโต้ตอบกับอุปกรณ์ภายนอก ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้อาจจินตนาการว่ากำลังขยับแขน ซึ่งจะส่งผลให้แขนกลขยับตามในลักษณะเดียวกัน

BCI ทำงานอย่างไร?

สมองของเราเต็มไปด้วยเซลล์ที่เรียกว่า นิวรอน (Neurons) หรือเซลล์ประสาท ทุกครั้งที่เราคิด ขยับ รู้สึก หรือจดจำสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เซลล์ประสาทของเราจะทำงานอยู่เสมอ โดยมีสัญญาณทางชีวเคมีและสัญญาณไฟฟ้าคอยทำหน้าที่เหล่านั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจจับสัญญาณเหล่านั้นและแปลความหมายได้โดยการใช้เทคโนโลยีตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (Electroencephalography: EEG) EEG สามารถอ่านสัญญาณจากสมองของมนุษย์และส่งไปยังเครื่องขยายสัญญาณ จากนั้นสัญญาณที่ขยายแล้วจะถูกแปลโดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ BCI ซึ่งจะนำสัญญาณดังกล่าวไปใช้ในการควบคุมอุปกรณ์

การรับสัญญาณ (Signal Acquisition)

ECoG, LFP, EEG, SU และอื่นๆ

การประมวลผลสัญญาณ (Signal Processing)

Autoregressive, Fourier Transform, Common Spatial Filters, Laplacian Filter, Wavelets และอื่นๆ

ตัวอย่างอุปกรณ์ปลายทาง (Effector Device)

  • เครื่องช่วยพิมพ์อักษร (Spellers)

  • เคอร์เซอร์ (Cursors)

  • รถเข็นวีลแชร์ (Wheelchairs)

  • โดรน (Drones)

  • ของเล่น (Toys)

  • วิดีโอเกม (Video games)

  • อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things: IoT)

  • แขนกล (Robotic Arms)

ตัวอย่าง BCI ยอดนิยมจากทศวรรษที่ผ่านมา

 

BCI คืออะไร?

BCI สามารถเรียกได้อีกอย่างว่า อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร (brain-machine interface), อินเตอร์เฟสควบคุมด้วยระบบประสาท (neural-control interface), อินเตอร์เฟสระหว่างจิตใจกับเครื่องจักร (mind-machine interface) หรืออินเตอร์เฟสประสาทโดยตรง (direct neural interface) โดย BCI จะช่วยให้เกิดการสื่อสารโดยตรงระหว่างสมองและอุปกรณ์ภายนอก ซึ่งมักใช้เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์นั้นๆ BCI จะอ่านสัญญาณจากสมองและใช้อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) เพื่อแปลงสัญญาณเหล่านั้นให้เป็นการดำเนินการภายนอก

Tan Le ผู้ร่วมก่อตั้งและ CEO ของ Emotiv อธิบายถึงโซลูชันและเทคโนโลยี BCI ในการบรรยาย TED Talk เมื่อปี 2010:


BCI และ EEG

BCI ที่อาศัยพื้นฐานของ EEG มีลักษณะเด่นคือการใช้เทคนิคของขั้วไฟฟ้า EEG แบบไม่รุกล้ำร่างกาย (Non-invasive EEG electrodes) เพื่อวัดการทำงานของสมอง และแปลงสัญญาณสมองที่บันทึกได้ให้เป็นคำสั่ง

BCI จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของการทำงานของสมองที่วัดผ่าน EEG จากนั้นเทคโนโลยี BCI จะส่งผ่านสัญญาณเหล่านี้ไปยังอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง ซึ่งอัลกอริทึมเหล่านี้ได้รับการฝึกฝนมาเพื่อจับสัญญาณการทำงานของสมองจาก EEG ที่เกี่ยวข้องกับอารมณ์ การกระทำ และการแสดงออกบางอย่าง เมื่ออัลกอริทึมระบุสัญญาณการทำงานของสมองจาก EEG ที่ตรงกันได้ BCI จะสามารถส่งคำสั่งภายนอกเพื่อควบคุมอุปกรณ์ (เช่น เคอร์เซอร์คอมพิวเตอร์ แขนกล หรือเก้าอี้รถเข็น)

อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการตั้งโปรแกรมให้ตีความและดำเนินการตามคำสั่งเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมวัตถุทางกายภาพหรืออินเตอร์เฟสดิจิทัล ผู้เข้ารับการทดสอบที่สวมใส่อุปกรณ์ EEG สามารถคิดว่า "เลื่อนไปทางซ้าย" และเคอร์เซอร์จะเลื่อนไปทางซ้าย — นี่คือตัวอย่างของการดำเนินการภายนอกที่เกิดขึ้นบนอินเตอร์เฟสดิจิทัล 

 คู่มือสำหรับอุปกรณ์ BCI

BCI ใช้ทำอะไร?

การวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

การวิจัย BCI (หรือเรียกอีกอย่างว่าการวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร) เป็นสาขาที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็ว นักวิจัยทางวิชาการได้ศึกษาว่าผู้ใช้งาน BCI จะสามารถโต้ตอบกับซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์โดยตรงผ่านการทำงานของสมองเพียงอย่างเดียวได้หรือไม่ การศึกษาหนึ่งได้ทดสอบระบบ BCI ในด้านความสามารถในการตรวจจับและจำแนกประเภทการทำงานของสมองควบคู่ไปกับการสั่งการทางจิตที่จับคู่กัน ผลลัพธ์พบว่าระบบสามารถดำเนินการทางจิตทั้งหมดได้สำเร็จและมีประสิทธิภาพดีขึ้นเมื่อมีข้อมูลการฝึกอบรมเพิ่มเติม

เนื่องจากความสามารถในการควบคุมอุปกรณ์ภายนอกผ่านการทำงานของสมอง การวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จึงมุ่งเน้นไปที่การควบคุมระยะไกล นอกจากนี้ นักวิจัย BCI ยังใช้อุปกรณ์ BCI ควบคุมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์เพื่อสั่งการในสภาพแวดล้อมระยะไกลอีกด้วย โดย BCI ช่วยให้ผู้ใช้ควบคุมหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อมระยะไกลได้อย่างสะดวก และผู้ใช้ที่เป็นมนุษย์จะได้รับข้อมูลป้อนกลับจากหุ่นยนต์ ซึ่งช่วยให้พวกเขารู้สึกเหมือนได้เข้าไปอยู่ในสภาพแวดล้อมระยะไกลนั้นอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้อาจมีประโยชน์ในกรณีการใช้งาน BCI ที่หลากหลาย รวมถึงการปฏิบัติการทางทหาร การปฏิบัติการทางการแพทย์ และการจัดการภัยพิบัติ หรือการค้นหาและกู้ภัย

นักวิจัยยังใช้ BCI เพื่อทำความเข้าใจการทำงานของโครงข่ายประสาท (Neural Networks) แบบเรียลไทม์ ระบบเนื้อเยื่อประสาทส่วนใหญ่มักจะได้รับความเข้าใจในระดับเซลล์ประสาทเดี่ยว หรือไม่ก็ถูกอภิปรายในเชิงปรัชญาในระดับพุทธิปัญญา (Cognitive level) ปัจจุบันมีการใช้ BCI เพื่อศึกษาว่าระบบเนื้อเยื่อเฉพาะส่วนตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าอย่างไร และสิ่งนั้นมีความหมายอย่างไรในระดับการรับรู้

***ข้อจำกัดความรับผิดชอบ – ผลิตภัณฑ์ของ Emotiv มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้สำหรับการศึกษาวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้จำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ — ตามที่ระบุไว้ในระเบียบข้อบังคับของสหภาพยุโรป 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการวินิจฉัยโรคหรือการรักษาโรค

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ในการฟื้นฟูสมรรถภาพทางประสาท

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์สามารถช่วยเหลือผู้ที่ไม่สามารถใช้งานแขนขาของตนเองได้ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ช่วย หรือไม่สามารถพูดได้ การใช้ประโยชน์จากอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ในการฟื้นฟูสมรรถภาพทางประสาท (กระบวนการช่วยเหลือโดยแพทย์ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยเหลือผู้ที่มีความผิดปกติของระบบประสาท การบาดเจ็บ หรือโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ) จะสามารถช่วยเพิ่มความสามารถของบุคคลในการดำเนินชีวิตประจำวันได้ บ่อยครั้งที่ BCI ถูกนำมาใช้เพื่อการฟื้นฟูหลังจากฟื้นตัวจากโรคหลอดเลือดสมองหรือการบาดเจ็บ ในอนาคต เราอาจได้เห็นผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ประเภท BCI ถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดหรือการปฏิบัติการทางการแพทย์อื่นๆ

BCI ช่วยให้ผู้ทดสอบที่มีความบกพร่องทางร่างกายและระบบสั่งการเคลื่อนไหว สามารถใช้การทำงานของสมองในการควบคุมวัตถุรอบตัวและสื่อสารได้ อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่ใช้สัญญาณ EEG จะสามารถช่วยให้พวกเขาควบคุมอวัยวะเทียมหรืออินเตอร์เฟสคอมพิวเตอร์ได้

โปรแกรม BCI นี้ช่วยเชื่อมโยงเด็กผู้พิการเข้ากับโลกของพวกเขา

การเล่นเกมด้วยระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

ซอฟต์แวร์ BCI สามารถ "แปล" คำสั่งทางจิตจากข้อมูล EEG ให้กลายเป็นคำสั่งในวิดีโอเกมได้ ในการเล่นเกมด้วยระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ ผู้เล่นจะสวมใส่อุปกรณ์สวมศีรษะ EEG ในขณะเล่นเกม VR ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมวัตถุเสมือนจริง ในการเล่นเกม BCI ผู้เล่นจะใช้คำสั่งทางจิตเพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวในเกม เช่น "ผลัก" "ดึง" หรือ "กระโดด" แทนการใช้จอยควบคุมเกมแบบดั้งเดิม BCI จะประมวลผลคำสั่งทางจิตจาก EEG และกระตุ้นให้เกิดการดำเนินการที่สอดคล้องกันในเกม VR (อินเตอร์เฟสประสาทโดยตรงสำหรับเทคโนโลยีความจริงเสมือน)

Emotiv EPOC เปิดตัวในฐานะอุปกรณ์ควบคุมวิดีโอเกมในปี 2011 แม้จะล้ำหน้ากว่ายุคสมัยในเวลานั้น แต่ความก้าวหน้าของฮาร์ดแวร์ EEG ซอฟต์แวร์ และปัญญาประดิษฐ์ในปัจจุบันก็ช่วยให้การเล่นวิดีโอเกมด้วยสมองของคุณเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้นกว่าที่เคย


 

ภาพในอดีต: การเล่นเกม Spirit Mountain แบบแฮนด์ฟรีด้วย EPOC+ ในปี 2011 (ที่มา)

เกม Spirit Mountain ได้รับการพัฒนาขึ้นมาตั้งแต่ต้นเพื่อการเล่นเกมแบบ BCI โดยเฉพาะ


ภาพในปัจจุบัน: การเล่นเกม Elden Ring แบบแฮนด์ฟรีด้วย Epoc X ในปี 2024 (ที่มา)

เกม Elden Ring ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับพีซีและคอนโซล มีการพัฒนาอุปกรณ์ควบคุม BCI แบบปรับแต่งเองโดยใช้ Cortex API เพื่อช่วยให้สามารถเล่นเกมได้โดยไม่ต้องใช้มือ

ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ EmotivBCI

พัฒนาเกม BCI

ร่วมแชร์โปรเจกต์ BCI ของคุณกับเรา! แท็ก #EMOTIV บนโซเชียลมีเดีย หรือส่งอีเมลมาที่ hello@emotiv.com

ต้องการความช่วยเหลือเพิ่มเติมใช่หรือไม่? ติดต่อเรา

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์สามารถเปลี่ยนชีวิตของเราได้อย่างไร?

BCI มอบโอกาสในการเปลี่ยนชีวิตของผู้ป่วยที่มีความบกพร่องทางระบบสั่งการเคลื่อนไหว เนื่องจากช่วยอํานวยความสะดวกให้พวกเขาสามารถทำกิจกรรมต่างๆ ทางร่างกายที่ปกติแล้วจะไม่สามารถทำได้ BCI จะแปลงสัญญาณสมองให้เป็นผลลัพธ์ของคำสั่งงานโดยใช้อัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์ คำสั่งเหล่านี้สามารถใช้ควบคุมเก้าอี้รถเข็น อวัยวะเทียม หรือเทคโนโลยีช่วยเหลืออื่นๆ ได้

เทคโนโลยี BCI มีศักยภาพที่จะช่วยให้งานในชีวิตประจำวันกลายเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้นสำหรับบุคคลในทุกระดับความสามารถ ตัวอย่างเช่น BCI สามารถขจัดความจำเป็นในการพิมพ์หรือสั่งการด้วยเสียงลงได้ — ผู้เข้ารับการทดสอบสามารถส่งคำสั่งควบคุมทิศทางและการป้อนข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านการทำงานของสมองได้โดยตรง

ประเด็นทางจริยธรรมของอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

นอกเหนือจากความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนชีวิตของเทคโนโลยี BCI แล้ว ยังมีผลกระทบในด้านจริยธรรมตามมาด้วย ในขณะที่สาขาการวิจัยด้านอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์เติบโตขึ้น และเทคโนโลยีในแอปพลิเคชันอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จึงทำให้เกิดการตั้งคำถามในประเด็นด้านจริยธรรมของระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ขึ้นมามากมาย

ประเด็นด้านความปลอดภัยของ BCI

BCI คือแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ และเช่นเดียวกับซอฟต์แวร์อื่นๆ ที่ส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ภายนอก ข้อมูลที่ถูกส่งออกไปอาจถูกดักจับเพื่อนำไปใช้ในวัตถุประสงค์ที่ไม่ประสงค์ดีได้ ความปลอดภัยจึงถือเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งในเทคโนโลยี BCI เนื่องจาก BCI จะตรวจจับสัญญาณโดยตรงจากระบบประสาทของผู้รับการทดสอบ แม้ว่าในปัจจุบัน BCI จะไม่สามารถดักจับเจตนา ความคิดส่วนตัว หรือสิ่งที่ผู้ใช้กำลังอ่านหรือรับชมอยู่ได้ แต่การรวมข้อมูล BCI เข้ากับสิ่งเร้าเฉพาะด้านก็อาจทำให้สิ่งนั้นเกิดขึ้นได้ในวันหนึ่งข้างหน้า BCI อาจถูกนำไปใช้เพื่อระบุสถานะสุขภาพของผู้ใช้งานหรือความคุ้นเคยกับเหตุการณ์บางอย่าง ซึ่งทำให้เกิดความเสี่ยงต่อความเป็นส่วนตัวอย่างรุนแรง

ประเด็นด้านความเป็นส่วนตัวของ BCI

ในทำนองเดียวกัน ความเป็นส่วนตัวก็เป็นประเด็นสำคัญในจริยธรรมของ BCI เนื่องจากสัญญาณประสาทที่ตรวจจับได้นั้นอาจถูกใช้เพื่อเข้าถึงข้อมูลส่วนตัวของผู้ใช้งาน นักจริยศาสตร์ได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับการจัดเก็บข้อมูลและการปกป้องข้อมูล BCI ตัวอย่างเช่น ควรจัดการข้อมูล BCI ในฐานะข้อมูลทางการแพทย์ หรือข้อมูลเชิงพาณิชย์? ข้อมูล BCI ควรเป็นข้อมูลที่ไม่ระบุตัวตนหรือไม่? ผู้ใช้งานจะทราบได้อย่างไรว่าข้อมูล BCI ของพวกเขาถูกนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า? ในขณะที่การอภิปรายส่วนใหญ่เกี่ยวกับประเด็นทางจริยธรรมของอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ยังอยู่ในช่วงของการเริ่มต้นปรับเปลี่ยน ประเด็นเรื่องความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยก็ยังคงเป็นข้อกังวลอันดับต้นๆ

เรียนรู้วิธีที่ Emotiv รักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลสมองของคุณ

กรณีการใช้งาน BCI

ต่อไปนี้คือตัวอย่างการใช้งานอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบัน:

  • ประสาทวิทยาศาสตร์

  • การทหาร

  • การแพทย์

  • การกู้ภัย / การจัดการภัยพิบัติ

  • ความปลอดภัย

  • การศึกษา

  • การฟื้นฟูสมรรถภาพ


ประวัติโดยย่อของ BCI

ในจุดเริ่มต้นแรกสุดของประวัติศาสตร์ BCI นั้นสามารถสืบย้อนไปได้ถึง Hans Berger นักสรีรวิทยาและจิตแพทย์ชาวเยอรมัน โดย Berger ได้คิดค้นเครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองขึ้นมา ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่บันทึกสัญญาณ EEG เขาได้รับเครดิตว่าเป็นผู้บันทึกคลื่นสมอง EEG ของมนุษย์เป็นครั้งแรกในปี 1924

การทดลอง BCI ที่ได้รับการเผยแพร่เป็นครั้งแรกนั้นประกอบด้วยการใช้ EEG เพื่อเลื่อนเคอร์เซอร์บนหน้าจอ การทดลองในปี 1977 นี้ ถือเป็นความสำเร็จในการใช้งาน BCI ครั้งแรกในห้องปฏิบัติการที่มีการบันทึกไว้

การทดลองครั้งสำคัญในปี 1988 ซึ่งดำเนินการโดย Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov และ Liljana Bozinovska ได้มีการใช้ BCI และ EEG เข้ามาควบคุมหุ่นยนต์ ผู้เข้ารับการทดสอบได้สั่งการหุ่นยนต์ให้เดินตามเส้นบนพื้นโดยการส่งสัญญาณสมองจากเครื่อง EEG ไปยังซอฟต์แวร์ BCI ที่เชื่อมต่อกับหุ่นยนต์ การทดลองนี้ถือเป็นครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จในการควบคุมวัตถุทางกายภาพโดยใช้เครื่อง EEG

ตั้งแต่นั้นมา บริษัทเทคโนโลยีระบบประสาทต่างๆ มากมายได้ก่อตั้งขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้อุปกรณ์ฝังสมองและเทคโนโลยีสวมใส่ BCI ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน โดย Emotiv เป็นผู้บุกเบิกรายแรกที่นำเสนออุปกรณ์สวมศีรษะ EEG แบบไร้สายในปี 2011

ไม่นานมานี้ ในปี 2017 Rodrigo Hübner Mendes ผู้เป็นอัมพาตครึ่งท่อน ได้กลายเป็นบุคคลแรกในประวัติศาสตร์ที่ขับรถ F1 โดยใช้เพียงคลื่นสมองของเขาเท่านั้น ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยี BCI และอุปกรณ์สวมศีรษะ EEG ของ Emotiv

ในส่วนของบริษัท Neuralink ของนักธุรกิจอย่าง Elon Musk ก็เป็นบริษัทร่วมทุนที่มุ่งเน้นไปที่การสร้างอุปกรณ์ BCI ที่สามารถฝังเข้าไปในสมองของมนุษย์ได้ ในปี 2024 ผู้เข้าร่วมทดสอบที่ชื่อว่า Alex ประสบความสำเร็จในการควบคุมเคอร์เซอร์และเล่นวิดีโอเกมด้วยคลื่นสมองของเขาเอง 

นอกจากนี้ Facebook ยังได้ประกาศไปในปี 2017 ว่ากำลังสร้างระบบ BCI ขึ้นมาเช่นกัน โดยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ของ Facebook มีเป้าหมายที่จะช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถพิมพ์ตัวอักษรได้โดยใช้เพียงคลื่นสมองผ่านอินเตอร์เฟสสมองกับคอมพิวเตอร์แบบไม่รุกล้ำร่างกาย

ใครเป็นผู้คิดค้นข้อต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ (Brain-Computer Interfaces)?

ศาสตราจารย์ Jacques Vidal แห่งมหาวิทยาลัย UCLA เป็นผู้บัญญัติศัพท์คำว่า "BCI" และเป็นผู้เขียนบทความสิ่งตีพิมพ์ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ (peer-reviewed) เป็นครั้งแรกในหัวข้อนี้ โดยได้รับการยอมรับในวงกว้างว่า Vidal มีฐานะเป็นผู้คิดค้น BCI ตามที่สะท้อนให้เห็นในบทความทางวิชาการต่างๆ

Emotiv มีอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ให้บริการหรือไม่?

ใช่! Emotiv คือหนึ่งในผู้บุกเบิกและเป็นผู้นำตลาดที่ได้รับการยอมรับในด้านเทคโนโลยี BCI สำหรับโซลูชันระดับองค์กร การใช้งานส่วนบุคคล และเทคโนโลยี EEG แบบไร้สาย 

Emotiv มีอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่สามารถจับคู่เข้ากับซอฟต์แวร์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า EmotivBCI โดย EmotivBCI นี้สามารถนำไปใช้สำหรับทำงานด้าน BCI ภายในคอมพิวเตอร์ได้โดยตรง นอกจากนี้ยังสามารถจับคู่เข้ากับซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สที่ใช้งานได้ฟรีอย่าง NodeRed ซึ่งจะทำหน้าที่เชื่อมต่ออินเตอร์เฟสผลลัพธ์ของ BCI ไปยังอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ภายนอกที่ฮาร์ดแวร์รองรับเพื่อสั่งการควบคุมอุปกรณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงผ่านระบบจิตใจได้โดยตรง ทั้ง EmotivBCI และ NodeRed จะช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชัน BCI ขึ้นมาได้ โดยอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ของ Emotiv ประกอบด้วยอุปกรณ์สวมศีรษะ EEG รุ่น Emotiv Insight และรุ่น Emotiv Epoc X

ดูผลิตภัณฑ์ Emotiv BCI ทั้งหมด

อ่านต่อที่นี่:


ด้านบน: ผู้หญิงคนหนึ่งกำลังควบคุมโดรน RC ด้วย Emotiv Insight.

ความหมายของอินเตอร์เฟสสมองกับคอมพิวเตอร์ (Brain-Computer Interface)

BCI หมายถึงอะไร? BCI (brain-computer interface) คือเทคโนโลยีที่ส่งและรับสัญญาณระหว่างสมองและอุปกรณ์ภายนอก อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ยังมีอีกชื่อหนึ่งว่า อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร (brain-machine interfaces) โดย BCI จะรวบรวมและแปลสัญญาณสมอง จากนั้นจึงส่งสัญญาณเหล่านั้นไปยังเครื่องจักรที่เชื่อมต่ออยู่ เพื่อสั่งการตามสัญญาณที่ได้รับ

หากจะอธิบายความหมายของ BCI แบบเข้าใจง่าย เทคโนโลยีนี้ก็คือช่องทางการสื่อสารระหว่างสมองกับอุปกรณ์ภายนอกนั่นเอง

Passive BCI เทียบกับ Active BCI

BCI สามารถแบ่งออกเป็นแบบพาสซีฟ (Passive) หรือแบบแอคทีฟ (Active) โดย Passive BCI จะทำหน้าที่เพียงแค่แปลสัญญาณสมองเพื่อช่วยให้เข้าใจถึงสภาวะการรับรู้ของบุคคล ตัวอย่างเช่น สามารถตรวจจับสภาวะทางอารมณ์ของผู้ใช้ในระหว่างการศึกษาวิจัยผู้บริโภค หรือโปรแกรมการฝึกอบรม


ด้านบน: Nathalie Labrégère ผู้ป่วยที่เกิดมาพร้อมกับความพิการทางสมองและการเคลื่อนไหว กำลังใช้งาน Active BCI และอุปกรณ์สวมศีรษะ Epoc X เพื่อควบคุมแขนกลเอ็กโซสเกเลตอน (Exoskeleton Arm) ในการวิ่งคบเพลิงพาราลิมปิกเกมส์ปี 2024 เรียนรู้เพิ่มเติม

ส่วน Active BCI นั้นจะกำหนดให้ผู้ใช้ต้องปรับเปลี่ยนสัญญาณสมองของตนเองอย่างตั้งใจเพื่อโต้ตอบกับอุปกรณ์ภายนอก ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้อาจจินตนาการว่ากำลังขยับแขน ซึ่งจะส่งผลให้แขนกลขยับตามในลักษณะเดียวกัน

BCI ทำงานอย่างไร?

สมองของเราเต็มไปด้วยเซลล์ที่เรียกว่า นิวรอน (Neurons) หรือเซลล์ประสาท ทุกครั้งที่เราคิด ขยับ รู้สึก หรือจดจำสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เซลล์ประสาทของเราจะทำงานอยู่เสมอ โดยมีสัญญาณทางชีวเคมีและสัญญาณไฟฟ้าคอยทำหน้าที่เหล่านั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจจับสัญญาณเหล่านั้นและแปลความหมายได้โดยการใช้เทคโนโลยีตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (Electroencephalography: EEG) EEG สามารถอ่านสัญญาณจากสมองของมนุษย์และส่งไปยังเครื่องขยายสัญญาณ จากนั้นสัญญาณที่ขยายแล้วจะถูกแปลโดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ BCI ซึ่งจะนำสัญญาณดังกล่าวไปใช้ในการควบคุมอุปกรณ์

การรับสัญญาณ (Signal Acquisition)

ECoG, LFP, EEG, SU และอื่นๆ

การประมวลผลสัญญาณ (Signal Processing)

Autoregressive, Fourier Transform, Common Spatial Filters, Laplacian Filter, Wavelets และอื่นๆ

ตัวอย่างอุปกรณ์ปลายทาง (Effector Device)

  • เครื่องช่วยพิมพ์อักษร (Spellers)

  • เคอร์เซอร์ (Cursors)

  • รถเข็นวีลแชร์ (Wheelchairs)

  • โดรน (Drones)

  • ของเล่น (Toys)

  • วิดีโอเกม (Video games)

  • อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things: IoT)

  • แขนกล (Robotic Arms)

ตัวอย่าง BCI ยอดนิยมจากทศวรรษที่ผ่านมา

 

BCI คืออะไร?

BCI สามารถเรียกได้อีกอย่างว่า อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร (brain-machine interface), อินเตอร์เฟสควบคุมด้วยระบบประสาท (neural-control interface), อินเตอร์เฟสระหว่างจิตใจกับเครื่องจักร (mind-machine interface) หรืออินเตอร์เฟสประสาทโดยตรง (direct neural interface) โดย BCI จะช่วยให้เกิดการสื่อสารโดยตรงระหว่างสมองและอุปกรณ์ภายนอก ซึ่งมักใช้เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์นั้นๆ BCI จะอ่านสัญญาณจากสมองและใช้อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) เพื่อแปลงสัญญาณเหล่านั้นให้เป็นการดำเนินการภายนอก

Tan Le ผู้ร่วมก่อตั้งและ CEO ของ Emotiv อธิบายถึงโซลูชันและเทคโนโลยี BCI ในการบรรยาย TED Talk เมื่อปี 2010:


BCI และ EEG

BCI ที่อาศัยพื้นฐานของ EEG มีลักษณะเด่นคือการใช้เทคนิคของขั้วไฟฟ้า EEG แบบไม่รุกล้ำร่างกาย (Non-invasive EEG electrodes) เพื่อวัดการทำงานของสมอง และแปลงสัญญาณสมองที่บันทึกได้ให้เป็นคำสั่ง

BCI จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของการทำงานของสมองที่วัดผ่าน EEG จากนั้นเทคโนโลยี BCI จะส่งผ่านสัญญาณเหล่านี้ไปยังอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง ซึ่งอัลกอริทึมเหล่านี้ได้รับการฝึกฝนมาเพื่อจับสัญญาณการทำงานของสมองจาก EEG ที่เกี่ยวข้องกับอารมณ์ การกระทำ และการแสดงออกบางอย่าง เมื่ออัลกอริทึมระบุสัญญาณการทำงานของสมองจาก EEG ที่ตรงกันได้ BCI จะสามารถส่งคำสั่งภายนอกเพื่อควบคุมอุปกรณ์ (เช่น เคอร์เซอร์คอมพิวเตอร์ แขนกล หรือเก้าอี้รถเข็น)

อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการตั้งโปรแกรมให้ตีความและดำเนินการตามคำสั่งเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมวัตถุทางกายภาพหรืออินเตอร์เฟสดิจิทัล ผู้เข้ารับการทดสอบที่สวมใส่อุปกรณ์ EEG สามารถคิดว่า "เลื่อนไปทางซ้าย" และเคอร์เซอร์จะเลื่อนไปทางซ้าย — นี่คือตัวอย่างของการดำเนินการภายนอกที่เกิดขึ้นบนอินเตอร์เฟสดิจิทัล 

 คู่มือสำหรับอุปกรณ์ BCI

BCI ใช้ทำอะไร?

การวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

การวิจัย BCI (หรือเรียกอีกอย่างว่าการวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร) เป็นสาขาที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็ว นักวิจัยทางวิชาการได้ศึกษาว่าผู้ใช้งาน BCI จะสามารถโต้ตอบกับซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์โดยตรงผ่านการทำงานของสมองเพียงอย่างเดียวได้หรือไม่ การศึกษาหนึ่งได้ทดสอบระบบ BCI ในด้านความสามารถในการตรวจจับและจำแนกประเภทการทำงานของสมองควบคู่ไปกับการสั่งการทางจิตที่จับคู่กัน ผลลัพธ์พบว่าระบบสามารถดำเนินการทางจิตทั้งหมดได้สำเร็จและมีประสิทธิภาพดีขึ้นเมื่อมีข้อมูลการฝึกอบรมเพิ่มเติม

เนื่องจากความสามารถในการควบคุมอุปกรณ์ภายนอกผ่านการทำงานของสมอง การวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จึงมุ่งเน้นไปที่การควบคุมระยะไกล นอกจากนี้ นักวิจัย BCI ยังใช้อุปกรณ์ BCI ควบคุมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์เพื่อสั่งการในสภาพแวดล้อมระยะไกลอีกด้วย โดย BCI ช่วยให้ผู้ใช้ควบคุมหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อมระยะไกลได้อย่างสะดวก และผู้ใช้ที่เป็นมนุษย์จะได้รับข้อมูลป้อนกลับจากหุ่นยนต์ ซึ่งช่วยให้พวกเขารู้สึกเหมือนได้เข้าไปอยู่ในสภาพแวดล้อมระยะไกลนั้นอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้อาจมีประโยชน์ในกรณีการใช้งาน BCI ที่หลากหลาย รวมถึงการปฏิบัติการทางทหาร การปฏิบัติการทางการแพทย์ และการจัดการภัยพิบัติ หรือการค้นหาและกู้ภัย

นักวิจัยยังใช้ BCI เพื่อทำความเข้าใจการทำงานของโครงข่ายประสาท (Neural Networks) แบบเรียลไทม์ ระบบเนื้อเยื่อประสาทส่วนใหญ่มักจะได้รับความเข้าใจในระดับเซลล์ประสาทเดี่ยว หรือไม่ก็ถูกอภิปรายในเชิงปรัชญาในระดับพุทธิปัญญา (Cognitive level) ปัจจุบันมีการใช้ BCI เพื่อศึกษาว่าระบบเนื้อเยื่อเฉพาะส่วนตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าอย่างไร และสิ่งนั้นมีความหมายอย่างไรในระดับการรับรู้

***ข้อจำกัดความรับผิดชอบ – ผลิตภัณฑ์ของ Emotiv มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้สำหรับการศึกษาวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้จำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ — ตามที่ระบุไว้ในระเบียบข้อบังคับของสหภาพยุโรป 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการวินิจฉัยโรคหรือการรักษาโรค

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ในการฟื้นฟูสมรรถภาพทางประสาท

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์สามารถช่วยเหลือผู้ที่ไม่สามารถใช้งานแขนขาของตนเองได้ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ช่วย หรือไม่สามารถพูดได้ การใช้ประโยชน์จากอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ในการฟื้นฟูสมรรถภาพทางประสาท (กระบวนการช่วยเหลือโดยแพทย์ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยเหลือผู้ที่มีความผิดปกติของระบบประสาท การบาดเจ็บ หรือโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ) จะสามารถช่วยเพิ่มความสามารถของบุคคลในการดำเนินชีวิตประจำวันได้ บ่อยครั้งที่ BCI ถูกนำมาใช้เพื่อการฟื้นฟูหลังจากฟื้นตัวจากโรคหลอดเลือดสมองหรือการบาดเจ็บ ในอนาคต เราอาจได้เห็นผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ประเภท BCI ถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดหรือการปฏิบัติการทางการแพทย์อื่นๆ

BCI ช่วยให้ผู้ทดสอบที่มีความบกพร่องทางร่างกายและระบบสั่งการเคลื่อนไหว สามารถใช้การทำงานของสมองในการควบคุมวัตถุรอบตัวและสื่อสารได้ อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่ใช้สัญญาณ EEG จะสามารถช่วยให้พวกเขาควบคุมอวัยวะเทียมหรืออินเตอร์เฟสคอมพิวเตอร์ได้

โปรแกรม BCI นี้ช่วยเชื่อมโยงเด็กผู้พิการเข้ากับโลกของพวกเขา

การเล่นเกมด้วยระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

ซอฟต์แวร์ BCI สามารถ "แปล" คำสั่งทางจิตจากข้อมูล EEG ให้กลายเป็นคำสั่งในวิดีโอเกมได้ ในการเล่นเกมด้วยระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ ผู้เล่นจะสวมใส่อุปกรณ์สวมศีรษะ EEG ในขณะเล่นเกม VR ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมวัตถุเสมือนจริง ในการเล่นเกม BCI ผู้เล่นจะใช้คำสั่งทางจิตเพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวในเกม เช่น "ผลัก" "ดึง" หรือ "กระโดด" แทนการใช้จอยควบคุมเกมแบบดั้งเดิม BCI จะประมวลผลคำสั่งทางจิตจาก EEG และกระตุ้นให้เกิดการดำเนินการที่สอดคล้องกันในเกม VR (อินเตอร์เฟสประสาทโดยตรงสำหรับเทคโนโลยีความจริงเสมือน)

Emotiv EPOC เปิดตัวในฐานะอุปกรณ์ควบคุมวิดีโอเกมในปี 2011 แม้จะล้ำหน้ากว่ายุคสมัยในเวลานั้น แต่ความก้าวหน้าของฮาร์ดแวร์ EEG ซอฟต์แวร์ และปัญญาประดิษฐ์ในปัจจุบันก็ช่วยให้การเล่นวิดีโอเกมด้วยสมองของคุณเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้นกว่าที่เคย


 

ภาพในอดีต: การเล่นเกม Spirit Mountain แบบแฮนด์ฟรีด้วย EPOC+ ในปี 2011 (ที่มา)

เกม Spirit Mountain ได้รับการพัฒนาขึ้นมาตั้งแต่ต้นเพื่อการเล่นเกมแบบ BCI โดยเฉพาะ


ภาพในปัจจุบัน: การเล่นเกม Elden Ring แบบแฮนด์ฟรีด้วย Epoc X ในปี 2024 (ที่มา)

เกม Elden Ring ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับพีซีและคอนโซล มีการพัฒนาอุปกรณ์ควบคุม BCI แบบปรับแต่งเองโดยใช้ Cortex API เพื่อช่วยให้สามารถเล่นเกมได้โดยไม่ต้องใช้มือ

ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ EmotivBCI

พัฒนาเกม BCI

ร่วมแชร์โปรเจกต์ BCI ของคุณกับเรา! แท็ก #EMOTIV บนโซเชียลมีเดีย หรือส่งอีเมลมาที่ hello@emotiv.com

ต้องการความช่วยเหลือเพิ่มเติมใช่หรือไม่? ติดต่อเรา

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์สามารถเปลี่ยนชีวิตของเราได้อย่างไร?

BCI มอบโอกาสในการเปลี่ยนชีวิตของผู้ป่วยที่มีความบกพร่องทางระบบสั่งการเคลื่อนไหว เนื่องจากช่วยอํานวยความสะดวกให้พวกเขาสามารถทำกิจกรรมต่างๆ ทางร่างกายที่ปกติแล้วจะไม่สามารถทำได้ BCI จะแปลงสัญญาณสมองให้เป็นผลลัพธ์ของคำสั่งงานโดยใช้อัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์ คำสั่งเหล่านี้สามารถใช้ควบคุมเก้าอี้รถเข็น อวัยวะเทียม หรือเทคโนโลยีช่วยเหลืออื่นๆ ได้

เทคโนโลยี BCI มีศักยภาพที่จะช่วยให้งานในชีวิตประจำวันกลายเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้นสำหรับบุคคลในทุกระดับความสามารถ ตัวอย่างเช่น BCI สามารถขจัดความจำเป็นในการพิมพ์หรือสั่งการด้วยเสียงลงได้ — ผู้เข้ารับการทดสอบสามารถส่งคำสั่งควบคุมทิศทางและการป้อนข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านการทำงานของสมองได้โดยตรง

ประเด็นทางจริยธรรมของอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

นอกเหนือจากความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนชีวิตของเทคโนโลยี BCI แล้ว ยังมีผลกระทบในด้านจริยธรรมตามมาด้วย ในขณะที่สาขาการวิจัยด้านอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์เติบโตขึ้น และเทคโนโลยีในแอปพลิเคชันอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จึงทำให้เกิดการตั้งคำถามในประเด็นด้านจริยธรรมของระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ขึ้นมามากมาย

ประเด็นด้านความปลอดภัยของ BCI

BCI คือแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ และเช่นเดียวกับซอฟต์แวร์อื่นๆ ที่ส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ภายนอก ข้อมูลที่ถูกส่งออกไปอาจถูกดักจับเพื่อนำไปใช้ในวัตถุประสงค์ที่ไม่ประสงค์ดีได้ ความปลอดภัยจึงถือเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งในเทคโนโลยี BCI เนื่องจาก BCI จะตรวจจับสัญญาณโดยตรงจากระบบประสาทของผู้รับการทดสอบ แม้ว่าในปัจจุบัน BCI จะไม่สามารถดักจับเจตนา ความคิดส่วนตัว หรือสิ่งที่ผู้ใช้กำลังอ่านหรือรับชมอยู่ได้ แต่การรวมข้อมูล BCI เข้ากับสิ่งเร้าเฉพาะด้านก็อาจทำให้สิ่งนั้นเกิดขึ้นได้ในวันหนึ่งข้างหน้า BCI อาจถูกนำไปใช้เพื่อระบุสถานะสุขภาพของผู้ใช้งานหรือความคุ้นเคยกับเหตุการณ์บางอย่าง ซึ่งทำให้เกิดความเสี่ยงต่อความเป็นส่วนตัวอย่างรุนแรง

ประเด็นด้านความเป็นส่วนตัวของ BCI

ในทำนองเดียวกัน ความเป็นส่วนตัวก็เป็นประเด็นสำคัญในจริยธรรมของ BCI เนื่องจากสัญญาณประสาทที่ตรวจจับได้นั้นอาจถูกใช้เพื่อเข้าถึงข้อมูลส่วนตัวของผู้ใช้งาน นักจริยศาสตร์ได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับการจัดเก็บข้อมูลและการปกป้องข้อมูล BCI ตัวอย่างเช่น ควรจัดการข้อมูล BCI ในฐานะข้อมูลทางการแพทย์ หรือข้อมูลเชิงพาณิชย์? ข้อมูล BCI ควรเป็นข้อมูลที่ไม่ระบุตัวตนหรือไม่? ผู้ใช้งานจะทราบได้อย่างไรว่าข้อมูล BCI ของพวกเขาถูกนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า? ในขณะที่การอภิปรายส่วนใหญ่เกี่ยวกับประเด็นทางจริยธรรมของอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ยังอยู่ในช่วงของการเริ่มต้นปรับเปลี่ยน ประเด็นเรื่องความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยก็ยังคงเป็นข้อกังวลอันดับต้นๆ

เรียนรู้วิธีที่ Emotiv รักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลสมองของคุณ

กรณีการใช้งาน BCI

ต่อไปนี้คือตัวอย่างการใช้งานอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบัน:

  • ประสาทวิทยาศาสตร์

  • การทหาร

  • การแพทย์

  • การกู้ภัย / การจัดการภัยพิบัติ

  • ความปลอดภัย

  • การศึกษา

  • การฟื้นฟูสมรรถภาพ


ประวัติโดยย่อของ BCI

ในจุดเริ่มต้นแรกสุดของประวัติศาสตร์ BCI นั้นสามารถสืบย้อนไปได้ถึง Hans Berger นักสรีรวิทยาและจิตแพทย์ชาวเยอรมัน โดย Berger ได้คิดค้นเครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองขึ้นมา ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่บันทึกสัญญาณ EEG เขาได้รับเครดิตว่าเป็นผู้บันทึกคลื่นสมอง EEG ของมนุษย์เป็นครั้งแรกในปี 1924

การทดลอง BCI ที่ได้รับการเผยแพร่เป็นครั้งแรกนั้นประกอบด้วยการใช้ EEG เพื่อเลื่อนเคอร์เซอร์บนหน้าจอ การทดลองในปี 1977 นี้ ถือเป็นความสำเร็จในการใช้งาน BCI ครั้งแรกในห้องปฏิบัติการที่มีการบันทึกไว้

การทดลองครั้งสำคัญในปี 1988 ซึ่งดำเนินการโดย Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov และ Liljana Bozinovska ได้มีการใช้ BCI และ EEG เข้ามาควบคุมหุ่นยนต์ ผู้เข้ารับการทดสอบได้สั่งการหุ่นยนต์ให้เดินตามเส้นบนพื้นโดยการส่งสัญญาณสมองจากเครื่อง EEG ไปยังซอฟต์แวร์ BCI ที่เชื่อมต่อกับหุ่นยนต์ การทดลองนี้ถือเป็นครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จในการควบคุมวัตถุทางกายภาพโดยใช้เครื่อง EEG

ตั้งแต่นั้นมา บริษัทเทคโนโลยีระบบประสาทต่างๆ มากมายได้ก่อตั้งขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้อุปกรณ์ฝังสมองและเทคโนโลยีสวมใส่ BCI ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน โดย Emotiv เป็นผู้บุกเบิกรายแรกที่นำเสนออุปกรณ์สวมศีรษะ EEG แบบไร้สายในปี 2011

ไม่นานมานี้ ในปี 2017 Rodrigo Hübner Mendes ผู้เป็นอัมพาตครึ่งท่อน ได้กลายเป็นบุคคลแรกในประวัติศาสตร์ที่ขับรถ F1 โดยใช้เพียงคลื่นสมองของเขาเท่านั้น ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยี BCI และอุปกรณ์สวมศีรษะ EEG ของ Emotiv

ในส่วนของบริษัท Neuralink ของนักธุรกิจอย่าง Elon Musk ก็เป็นบริษัทร่วมทุนที่มุ่งเน้นไปที่การสร้างอุปกรณ์ BCI ที่สามารถฝังเข้าไปในสมองของมนุษย์ได้ ในปี 2024 ผู้เข้าร่วมทดสอบที่ชื่อว่า Alex ประสบความสำเร็จในการควบคุมเคอร์เซอร์และเล่นวิดีโอเกมด้วยคลื่นสมองของเขาเอง 

นอกจากนี้ Facebook ยังได้ประกาศไปในปี 2017 ว่ากำลังสร้างระบบ BCI ขึ้นมาเช่นกัน โดยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ของ Facebook มีเป้าหมายที่จะช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถพิมพ์ตัวอักษรได้โดยใช้เพียงคลื่นสมองผ่านอินเตอร์เฟสสมองกับคอมพิวเตอร์แบบไม่รุกล้ำร่างกาย

ใครเป็นผู้คิดค้นข้อต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ (Brain-Computer Interfaces)?

ศาสตราจารย์ Jacques Vidal แห่งมหาวิทยาลัย UCLA เป็นผู้บัญญัติศัพท์คำว่า "BCI" และเป็นผู้เขียนบทความสิ่งตีพิมพ์ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ (peer-reviewed) เป็นครั้งแรกในหัวข้อนี้ โดยได้รับการยอมรับในวงกว้างว่า Vidal มีฐานะเป็นผู้คิดค้น BCI ตามที่สะท้อนให้เห็นในบทความทางวิชาการต่างๆ

Emotiv มีอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ให้บริการหรือไม่?

ใช่! Emotiv คือหนึ่งในผู้บุกเบิกและเป็นผู้นำตลาดที่ได้รับการยอมรับในด้านเทคโนโลยี BCI สำหรับโซลูชันระดับองค์กร การใช้งานส่วนบุคคล และเทคโนโลยี EEG แบบไร้สาย 

Emotiv มีอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่สามารถจับคู่เข้ากับซอฟต์แวร์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า EmotivBCI โดย EmotivBCI นี้สามารถนำไปใช้สำหรับทำงานด้าน BCI ภายในคอมพิวเตอร์ได้โดยตรง นอกจากนี้ยังสามารถจับคู่เข้ากับซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สที่ใช้งานได้ฟรีอย่าง NodeRed ซึ่งจะทำหน้าที่เชื่อมต่ออินเตอร์เฟสผลลัพธ์ของ BCI ไปยังอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ภายนอกที่ฮาร์ดแวร์รองรับเพื่อสั่งการควบคุมอุปกรณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงผ่านระบบจิตใจได้โดยตรง ทั้ง EmotivBCI และ NodeRed จะช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชัน BCI ขึ้นมาได้ โดยอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ของ Emotiv ประกอบด้วยอุปกรณ์สวมศีรษะ EEG รุ่น Emotiv Insight และรุ่น Emotiv Epoc X

ดูผลิตภัณฑ์ Emotiv BCI ทั้งหมด

อ่านต่อที่นี่:


ด้านบน: ผู้หญิงคนหนึ่งกำลังควบคุมโดรน RC ด้วย Emotiv Insight.

ความหมายของอินเตอร์เฟสสมองกับคอมพิวเตอร์ (Brain-Computer Interface)

BCI หมายถึงอะไร? BCI (brain-computer interface) คือเทคโนโลยีที่ส่งและรับสัญญาณระหว่างสมองและอุปกรณ์ภายนอก อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ยังมีอีกชื่อหนึ่งว่า อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร (brain-machine interfaces) โดย BCI จะรวบรวมและแปลสัญญาณสมอง จากนั้นจึงส่งสัญญาณเหล่านั้นไปยังเครื่องจักรที่เชื่อมต่ออยู่ เพื่อสั่งการตามสัญญาณที่ได้รับ

หากจะอธิบายความหมายของ BCI แบบเข้าใจง่าย เทคโนโลยีนี้ก็คือช่องทางการสื่อสารระหว่างสมองกับอุปกรณ์ภายนอกนั่นเอง

Passive BCI เทียบกับ Active BCI

BCI สามารถแบ่งออกเป็นแบบพาสซีฟ (Passive) หรือแบบแอคทีฟ (Active) โดย Passive BCI จะทำหน้าที่เพียงแค่แปลสัญญาณสมองเพื่อช่วยให้เข้าใจถึงสภาวะการรับรู้ของบุคคล ตัวอย่างเช่น สามารถตรวจจับสภาวะทางอารมณ์ของผู้ใช้ในระหว่างการศึกษาวิจัยผู้บริโภค หรือโปรแกรมการฝึกอบรม


ด้านบน: Nathalie Labrégère ผู้ป่วยที่เกิดมาพร้อมกับความพิการทางสมองและการเคลื่อนไหว กำลังใช้งาน Active BCI และอุปกรณ์สวมศีรษะ Epoc X เพื่อควบคุมแขนกลเอ็กโซสเกเลตอน (Exoskeleton Arm) ในการวิ่งคบเพลิงพาราลิมปิกเกมส์ปี 2024 เรียนรู้เพิ่มเติม

ส่วน Active BCI นั้นจะกำหนดให้ผู้ใช้ต้องปรับเปลี่ยนสัญญาณสมองของตนเองอย่างตั้งใจเพื่อโต้ตอบกับอุปกรณ์ภายนอก ตัวอย่างเช่น ผู้ใช้อาจจินตนาการว่ากำลังขยับแขน ซึ่งจะส่งผลให้แขนกลขยับตามในลักษณะเดียวกัน

BCI ทำงานอย่างไร?

สมองของเราเต็มไปด้วยเซลล์ที่เรียกว่า นิวรอน (Neurons) หรือเซลล์ประสาท ทุกครั้งที่เราคิด ขยับ รู้สึก หรือจดจำสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เซลล์ประสาทของเราจะทำงานอยู่เสมอ โดยมีสัญญาณทางชีวเคมีและสัญญาณไฟฟ้าคอยทำหน้าที่เหล่านั้น นักวิทยาศาสตร์สามารถตรวจจับสัญญาณเหล่านั้นและแปลความหมายได้โดยการใช้เทคโนโลยีตรวจคลื่นไฟฟ้าสมอง (Electroencephalography: EEG) EEG สามารถอ่านสัญญาณจากสมองของมนุษย์และส่งไปยังเครื่องขยายสัญญาณ จากนั้นสัญญาณที่ขยายแล้วจะถูกแปลโดยโปรแกรมคอมพิวเตอร์ BCI ซึ่งจะนำสัญญาณดังกล่าวไปใช้ในการควบคุมอุปกรณ์

การรับสัญญาณ (Signal Acquisition)

ECoG, LFP, EEG, SU และอื่นๆ

การประมวลผลสัญญาณ (Signal Processing)

Autoregressive, Fourier Transform, Common Spatial Filters, Laplacian Filter, Wavelets และอื่นๆ

ตัวอย่างอุปกรณ์ปลายทาง (Effector Device)

  • เครื่องช่วยพิมพ์อักษร (Spellers)

  • เคอร์เซอร์ (Cursors)

  • รถเข็นวีลแชร์ (Wheelchairs)

  • โดรน (Drones)

  • ของเล่น (Toys)

  • วิดีโอเกม (Video games)

  • อินเทอร์เน็ตของสรรพสิ่ง (Internet of Things: IoT)

  • แขนกล (Robotic Arms)

ตัวอย่าง BCI ยอดนิยมจากทศวรรษที่ผ่านมา

 

BCI คืออะไร?

BCI สามารถเรียกได้อีกอย่างว่า อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร (brain-machine interface), อินเตอร์เฟสควบคุมด้วยระบบประสาท (neural-control interface), อินเตอร์เฟสระหว่างจิตใจกับเครื่องจักร (mind-machine interface) หรืออินเตอร์เฟสประสาทโดยตรง (direct neural interface) โดย BCI จะช่วยให้เกิดการสื่อสารโดยตรงระหว่างสมองและอุปกรณ์ภายนอก ซึ่งมักใช้เพื่อควบคุมการทำงานของอุปกรณ์นั้นๆ BCI จะอ่านสัญญาณจากสมองและใช้อัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง (Machine Learning) เพื่อแปลงสัญญาณเหล่านั้นให้เป็นการดำเนินการภายนอก

Tan Le ผู้ร่วมก่อตั้งและ CEO ของ Emotiv อธิบายถึงโซลูชันและเทคโนโลยี BCI ในการบรรยาย TED Talk เมื่อปี 2010:


BCI และ EEG

BCI ที่อาศัยพื้นฐานของ EEG มีลักษณะเด่นคือการใช้เทคนิคของขั้วไฟฟ้า EEG แบบไม่รุกล้ำร่างกาย (Non-invasive EEG electrodes) เพื่อวัดการทำงานของสมอง และแปลงสัญญาณสมองที่บันทึกได้ให้เป็นคำสั่ง

BCI จะตรวจจับการเปลี่ยนแปลงของการทำงานของสมองที่วัดผ่าน EEG จากนั้นเทคโนโลยี BCI จะส่งผ่านสัญญาณเหล่านี้ไปยังอัลกอริทึมการเรียนรู้ของเครื่อง ซึ่งอัลกอริทึมเหล่านี้ได้รับการฝึกฝนมาเพื่อจับสัญญาณการทำงานของสมองจาก EEG ที่เกี่ยวข้องกับอารมณ์ การกระทำ และการแสดงออกบางอย่าง เมื่ออัลกอริทึมระบุสัญญาณการทำงานของสมองจาก EEG ที่ตรงกันได้ BCI จะสามารถส่งคำสั่งภายนอกเพื่อควบคุมอุปกรณ์ (เช่น เคอร์เซอร์คอมพิวเตอร์ แขนกล หรือเก้าอี้รถเข็น)

อุปกรณ์เหล่านี้ได้รับการตั้งโปรแกรมให้ตีความและดำเนินการตามคำสั่งเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นการควบคุมวัตถุทางกายภาพหรืออินเตอร์เฟสดิจิทัล ผู้เข้ารับการทดสอบที่สวมใส่อุปกรณ์ EEG สามารถคิดว่า "เลื่อนไปทางซ้าย" และเคอร์เซอร์จะเลื่อนไปทางซ้าย — นี่คือตัวอย่างของการดำเนินการภายนอกที่เกิดขึ้นบนอินเตอร์เฟสดิจิทัล 

 คู่มือสำหรับอุปกรณ์ BCI

BCI ใช้ทำอะไร?

การวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

การวิจัย BCI (หรือเรียกอีกอย่างว่าการวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับเครื่องจักร) เป็นสาขาที่มีการเติบโตอย่างรวดเร็ว นักวิจัยทางวิชาการได้ศึกษาว่าผู้ใช้งาน BCI จะสามารถโต้ตอบกับซอฟต์แวร์คอมพิวเตอร์โดยตรงผ่านการทำงานของสมองเพียงอย่างเดียวได้หรือไม่ การศึกษาหนึ่งได้ทดสอบระบบ BCI ในด้านความสามารถในการตรวจจับและจำแนกประเภทการทำงานของสมองควบคู่ไปกับการสั่งการทางจิตที่จับคู่กัน ผลลัพธ์พบว่าระบบสามารถดำเนินการทางจิตทั้งหมดได้สำเร็จและมีประสิทธิภาพดีขึ้นเมื่อมีข้อมูลการฝึกอบรมเพิ่มเติม

เนื่องจากความสามารถในการควบคุมอุปกรณ์ภายนอกผ่านการทำงานของสมอง การวิจัยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ส่วนใหญ่จึงมุ่งเน้นไปที่การควบคุมระยะไกล นอกจากนี้ นักวิจัย BCI ยังใช้อุปกรณ์ BCI ควบคุมหุ่นยนต์ฮิวแมนนอยด์เพื่อสั่งการในสภาพแวดล้อมระยะไกลอีกด้วย โดย BCI ช่วยให้ผู้ใช้ควบคุมหุ่นยนต์ในสภาพแวดล้อมระยะไกลได้อย่างสะดวก และผู้ใช้ที่เป็นมนุษย์จะได้รับข้อมูลป้อนกลับจากหุ่นยนต์ ซึ่งช่วยให้พวกเขารู้สึกเหมือนได้เข้าไปอยู่ในสภาพแวดล้อมระยะไกลนั้นอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้อาจมีประโยชน์ในกรณีการใช้งาน BCI ที่หลากหลาย รวมถึงการปฏิบัติการทางทหาร การปฏิบัติการทางการแพทย์ และการจัดการภัยพิบัติ หรือการค้นหาและกู้ภัย

นักวิจัยยังใช้ BCI เพื่อทำความเข้าใจการทำงานของโครงข่ายประสาท (Neural Networks) แบบเรียลไทม์ ระบบเนื้อเยื่อประสาทส่วนใหญ่มักจะได้รับความเข้าใจในระดับเซลล์ประสาทเดี่ยว หรือไม่ก็ถูกอภิปรายในเชิงปรัชญาในระดับพุทธิปัญญา (Cognitive level) ปัจจุบันมีการใช้ BCI เพื่อศึกษาว่าระบบเนื้อเยื่อเฉพาะส่วนตอบสนองต่อการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าอย่างไร และสิ่งนั้นมีความหมายอย่างไรในระดับการรับรู้

***ข้อจำกัดความรับผิดชอบ – ผลิตภัณฑ์ของ Emotiv มีวัตถุประสงค์เพื่อใช้สำหรับการศึกษาวิจัยและการใช้งานส่วนบุคคลเท่านั้น ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้จำหน่ายในฐานะอุปกรณ์ทางการแพทย์ — ตามที่ระบุไว้ในระเบียบข้อบังคับของสหภาพยุโรป 93/42/EEC ผลิตภัณฑ์ของเราไม่ได้ออกแบบหรือมีวัตถุประสงค์เพื่อใช้ในการวินิจฉัยโรคหรือการรักษาโรค

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ในการฟื้นฟูสมรรถภาพทางประสาท

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์สามารถช่วยเหลือผู้ที่ไม่สามารถใช้งานแขนขาของตนเองได้ จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ช่วย หรือไม่สามารถพูดได้ การใช้ประโยชน์จากอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ในการฟื้นฟูสมรรถภาพทางประสาท (กระบวนการช่วยเหลือโดยแพทย์ที่มีจุดมุ่งหมายเพื่อช่วยเหลือผู้ที่มีความผิดปกติของระบบประสาท การบาดเจ็บ หรือโรคภัยไข้เจ็บต่างๆ) จะสามารถช่วยเพิ่มความสามารถของบุคคลในการดำเนินชีวิตประจำวันได้ บ่อยครั้งที่ BCI ถูกนำมาใช้เพื่อการฟื้นฟูหลังจากฟื้นตัวจากโรคหลอดเลือดสมองหรือการบาดเจ็บ ในอนาคต เราอาจได้เห็นผลิตภัณฑ์ทางการแพทย์ประเภท BCI ถูกนำมาใช้ในการผ่าตัดหรือการปฏิบัติการทางการแพทย์อื่นๆ

BCI ช่วยให้ผู้ทดสอบที่มีความบกพร่องทางร่างกายและระบบสั่งการเคลื่อนไหว สามารถใช้การทำงานของสมองในการควบคุมวัตถุรอบตัวและสื่อสารได้ อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่ใช้สัญญาณ EEG จะสามารถช่วยให้พวกเขาควบคุมอวัยวะเทียมหรืออินเตอร์เฟสคอมพิวเตอร์ได้

โปรแกรม BCI นี้ช่วยเชื่อมโยงเด็กผู้พิการเข้ากับโลกของพวกเขา

การเล่นเกมด้วยระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

ซอฟต์แวร์ BCI สามารถ "แปล" คำสั่งทางจิตจากข้อมูล EEG ให้กลายเป็นคำสั่งในวิดีโอเกมได้ ในการเล่นเกมด้วยระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ ผู้เล่นจะสวมใส่อุปกรณ์สวมศีรษะ EEG ในขณะเล่นเกม VR ที่ออกแบบมาเพื่อควบคุมวัตถุเสมือนจริง ในการเล่นเกม BCI ผู้เล่นจะใช้คำสั่งทางจิตเพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวในเกม เช่น "ผลัก" "ดึง" หรือ "กระโดด" แทนการใช้จอยควบคุมเกมแบบดั้งเดิม BCI จะประมวลผลคำสั่งทางจิตจาก EEG และกระตุ้นให้เกิดการดำเนินการที่สอดคล้องกันในเกม VR (อินเตอร์เฟสประสาทโดยตรงสำหรับเทคโนโลยีความจริงเสมือน)

Emotiv EPOC เปิดตัวในฐานะอุปกรณ์ควบคุมวิดีโอเกมในปี 2011 แม้จะล้ำหน้ากว่ายุคสมัยในเวลานั้น แต่ความก้าวหน้าของฮาร์ดแวร์ EEG ซอฟต์แวร์ และปัญญาประดิษฐ์ในปัจจุบันก็ช่วยให้การเล่นวิดีโอเกมด้วยสมองของคุณเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้นกว่าที่เคย


 

ภาพในอดีต: การเล่นเกม Spirit Mountain แบบแฮนด์ฟรีด้วย EPOC+ ในปี 2011 (ที่มา)

เกม Spirit Mountain ได้รับการพัฒนาขึ้นมาตั้งแต่ต้นเพื่อการเล่นเกมแบบ BCI โดยเฉพาะ


ภาพในปัจจุบัน: การเล่นเกม Elden Ring แบบแฮนด์ฟรีด้วย Epoc X ในปี 2024 (ที่มา)

เกม Elden Ring ได้รับการพัฒนาขึ้นสำหรับพีซีและคอนโซล มีการพัฒนาอุปกรณ์ควบคุม BCI แบบปรับแต่งเองโดยใช้ Cortex API เพื่อช่วยให้สามารถเล่นเกมได้โดยไม่ต้องใช้มือ

ดาวน์โหลดซอฟต์แวร์ EmotivBCI

พัฒนาเกม BCI

ร่วมแชร์โปรเจกต์ BCI ของคุณกับเรา! แท็ก #EMOTIV บนโซเชียลมีเดีย หรือส่งอีเมลมาที่ hello@emotiv.com

ต้องการความช่วยเหลือเพิ่มเติมใช่หรือไม่? ติดต่อเรา

อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์สามารถเปลี่ยนชีวิตของเราได้อย่างไร?

BCI มอบโอกาสในการเปลี่ยนชีวิตของผู้ป่วยที่มีความบกพร่องทางระบบสั่งการเคลื่อนไหว เนื่องจากช่วยอํานวยความสะดวกให้พวกเขาสามารถทำกิจกรรมต่างๆ ทางร่างกายที่ปกติแล้วจะไม่สามารถทำได้ BCI จะแปลงสัญญาณสมองให้เป็นผลลัพธ์ของคำสั่งงานโดยใช้อัลกอริทึมปัญญาประดิษฐ์ คำสั่งเหล่านี้สามารถใช้ควบคุมเก้าอี้รถเข็น อวัยวะเทียม หรือเทคโนโลยีช่วยเหลืออื่นๆ ได้

เทคโนโลยี BCI มีศักยภาพที่จะช่วยให้งานในชีวิตประจำวันกลายเป็นเรื่องที่ง่ายขึ้นสำหรับบุคคลในทุกระดับความสามารถ ตัวอย่างเช่น BCI สามารถขจัดความจำเป็นในการพิมพ์หรือสั่งการด้วยเสียงลงได้ — ผู้เข้ารับการทดสอบสามารถส่งคำสั่งควบคุมทิศทางและการป้อนข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์ผ่านการทำงานของสมองได้โดยตรง

ประเด็นทางจริยธรรมของอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์

นอกเหนือจากความเป็นไปได้ในการเปลี่ยนชีวิตของเทคโนโลยี BCI แล้ว ยังมีผลกระทบในด้านจริยธรรมตามมาด้วย ในขณะที่สาขาการวิจัยด้านอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์เติบโตขึ้น และเทคโนโลยีในแอปพลิเคชันอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ได้รับการพัฒนาอย่างต่อเนื่อง จึงทำให้เกิดการตั้งคำถามในประเด็นด้านจริยธรรมของระบบอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ขึ้นมามากมาย

ประเด็นด้านความปลอดภัยของ BCI

BCI คือแอปพลิเคชันซอฟต์แวร์ และเช่นเดียวกับซอฟต์แวร์อื่นๆ ที่ส่งข้อมูลไปยังอุปกรณ์ภายนอก ข้อมูลที่ถูกส่งออกไปอาจถูกดักจับเพื่อนำไปใช้ในวัตถุประสงค์ที่ไม่ประสงค์ดีได้ ความปลอดภัยจึงถือเป็นเรื่องสำคัญอย่างยิ่งในเทคโนโลยี BCI เนื่องจาก BCI จะตรวจจับสัญญาณโดยตรงจากระบบประสาทของผู้รับการทดสอบ แม้ว่าในปัจจุบัน BCI จะไม่สามารถดักจับเจตนา ความคิดส่วนตัว หรือสิ่งที่ผู้ใช้กำลังอ่านหรือรับชมอยู่ได้ แต่การรวมข้อมูล BCI เข้ากับสิ่งเร้าเฉพาะด้านก็อาจทำให้สิ่งนั้นเกิดขึ้นได้ในวันหนึ่งข้างหน้า BCI อาจถูกนำไปใช้เพื่อระบุสถานะสุขภาพของผู้ใช้งานหรือความคุ้นเคยกับเหตุการณ์บางอย่าง ซึ่งทำให้เกิดความเสี่ยงต่อความเป็นส่วนตัวอย่างรุนแรง

ประเด็นด้านความเป็นส่วนตัวของ BCI

ในทำนองเดียวกัน ความเป็นส่วนตัวก็เป็นประเด็นสำคัญในจริยธรรมของ BCI เนื่องจากสัญญาณประสาทที่ตรวจจับได้นั้นอาจถูกใช้เพื่อเข้าถึงข้อมูลส่วนตัวของผู้ใช้งาน นักจริยศาสตร์ได้แสดงความกังวลเกี่ยวกับการจัดเก็บข้อมูลและการปกป้องข้อมูล BCI ตัวอย่างเช่น ควรจัดการข้อมูล BCI ในฐานะข้อมูลทางการแพทย์ หรือข้อมูลเชิงพาณิชย์? ข้อมูล BCI ควรเป็นข้อมูลที่ไม่ระบุตัวตนหรือไม่? ผู้ใช้งานจะทราบได้อย่างไรว่าข้อมูล BCI ของพวกเขาถูกนำไปใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางการค้า? ในขณะที่การอภิปรายส่วนใหญ่เกี่ยวกับประเด็นทางจริยธรรมของอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ยังอยู่ในช่วงของการเริ่มต้นปรับเปลี่ยน ประเด็นเรื่องความเป็นส่วนตัวและความปลอดภัยก็ยังคงเป็นข้อกังวลอันดับต้นๆ

เรียนรู้วิธีที่ Emotiv รักษาความปลอดภัยให้กับข้อมูลสมองของคุณ

กรณีการใช้งาน BCI

ต่อไปนี้คือตัวอย่างการใช้งานอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบัน:

  • ประสาทวิทยาศาสตร์

  • การทหาร

  • การแพทย์

  • การกู้ภัย / การจัดการภัยพิบัติ

  • ความปลอดภัย

  • การศึกษา

  • การฟื้นฟูสมรรถภาพ


ประวัติโดยย่อของ BCI

ในจุดเริ่มต้นแรกสุดของประวัติศาสตร์ BCI นั้นสามารถสืบย้อนไปได้ถึง Hans Berger นักสรีรวิทยาและจิตแพทย์ชาวเยอรมัน โดย Berger ได้คิดค้นเครื่องตรวจคลื่นไฟฟ้าสมองขึ้นมา ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่บันทึกสัญญาณ EEG เขาได้รับเครดิตว่าเป็นผู้บันทึกคลื่นสมอง EEG ของมนุษย์เป็นครั้งแรกในปี 1924

การทดลอง BCI ที่ได้รับการเผยแพร่เป็นครั้งแรกนั้นประกอบด้วยการใช้ EEG เพื่อเลื่อนเคอร์เซอร์บนหน้าจอ การทดลองในปี 1977 นี้ ถือเป็นความสำเร็จในการใช้งาน BCI ครั้งแรกในห้องปฏิบัติการที่มีการบันทึกไว้

การทดลองครั้งสำคัญในปี 1988 ซึ่งดำเนินการโดย Stevo Bozinovski, Mihail Sestakov และ Liljana Bozinovska ได้มีการใช้ BCI และ EEG เข้ามาควบคุมหุ่นยนต์ ผู้เข้ารับการทดสอบได้สั่งการหุ่นยนต์ให้เดินตามเส้นบนพื้นโดยการส่งสัญญาณสมองจากเครื่อง EEG ไปยังซอฟต์แวร์ BCI ที่เชื่อมต่อกับหุ่นยนต์ การทดลองนี้ถือเป็นครั้งแรกที่ประสบความสำเร็จในการควบคุมวัตถุทางกายภาพโดยใช้เครื่อง EEG

ตั้งแต่นั้นมา บริษัทเทคโนโลยีระบบประสาทต่างๆ มากมายได้ก่อตั้งขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์เพื่อทำให้อุปกรณ์ฝังสมองและเทคโนโลยีสวมใส่ BCI ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพสำหรับการใช้งานในชีวิตประจำวัน โดย Emotiv เป็นผู้บุกเบิกรายแรกที่นำเสนออุปกรณ์สวมศีรษะ EEG แบบไร้สายในปี 2011

ไม่นานมานี้ ในปี 2017 Rodrigo Hübner Mendes ผู้เป็นอัมพาตครึ่งท่อน ได้กลายเป็นบุคคลแรกในประวัติศาสตร์ที่ขับรถ F1 โดยใช้เพียงคลื่นสมองของเขาเท่านั้น ด้วยความช่วยเหลือของเทคโนโลยี BCI และอุปกรณ์สวมศีรษะ EEG ของ Emotiv

ในส่วนของบริษัท Neuralink ของนักธุรกิจอย่าง Elon Musk ก็เป็นบริษัทร่วมทุนที่มุ่งเน้นไปที่การสร้างอุปกรณ์ BCI ที่สามารถฝังเข้าไปในสมองของมนุษย์ได้ ในปี 2024 ผู้เข้าร่วมทดสอบที่ชื่อว่า Alex ประสบความสำเร็จในการควบคุมเคอร์เซอร์และเล่นวิดีโอเกมด้วยคลื่นสมองของเขาเอง 

นอกจากนี้ Facebook ยังได้ประกาศไปในปี 2017 ว่ากำลังสร้างระบบ BCI ขึ้นมาเช่นกัน โดยอินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ของ Facebook มีเป้าหมายที่จะช่วยให้ผู้ใช้งานสามารถพิมพ์ตัวอักษรได้โดยใช้เพียงคลื่นสมองผ่านอินเตอร์เฟสสมองกับคอมพิวเตอร์แบบไม่รุกล้ำร่างกาย

ใครเป็นผู้คิดค้นข้อต่อประสานระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ (Brain-Computer Interfaces)?

ศาสตราจารย์ Jacques Vidal แห่งมหาวิทยาลัย UCLA เป็นผู้บัญญัติศัพท์คำว่า "BCI" และเป็นผู้เขียนบทความสิ่งตีพิมพ์ที่ผ่านการตรวจสอบโดยผู้ทรงคุณวุฒิ (peer-reviewed) เป็นครั้งแรกในหัวข้อนี้ โดยได้รับการยอมรับในวงกว้างว่า Vidal มีฐานะเป็นผู้คิดค้น BCI ตามที่สะท้อนให้เห็นในบทความทางวิชาการต่างๆ

Emotiv มีอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ให้บริการหรือไม่?

ใช่! Emotiv คือหนึ่งในผู้บุกเบิกและเป็นผู้นำตลาดที่ได้รับการยอมรับในด้านเทคโนโลยี BCI สำหรับโซลูชันระดับองค์กร การใช้งานส่วนบุคคล และเทคโนโลยี EEG แบบไร้สาย 

Emotiv มีอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่สามารถจับคู่เข้ากับซอฟต์แวร์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ที่เรียกว่า EmotivBCI โดย EmotivBCI นี้สามารถนำไปใช้สำหรับทำงานด้าน BCI ภายในคอมพิวเตอร์ได้โดยตรง นอกจากนี้ยังสามารถจับคู่เข้ากับซอฟต์แวร์โอเพนซอร์สที่ใช้งานได้ฟรีอย่าง NodeRed ซึ่งจะทำหน้าที่เชื่อมต่ออินเตอร์เฟสผลลัพธ์ของ BCI ไปยังอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์ภายนอกที่ฮาร์ดแวร์รองรับเพื่อสั่งการควบคุมอุปกรณ์ในโลกแห่งความเป็นจริงผ่านระบบจิตใจได้โดยตรง ทั้ง EmotivBCI และ NodeRed จะช่วยให้นักพัฒนาสามารถสร้างแอปพลิเคชัน BCI ขึ้นมาได้ โดยอุปกรณ์อินเตอร์เฟสระหว่างสมองกับคอมพิวเตอร์ของ Emotiv ประกอบด้วยอุปกรณ์สวมศีรษะ EEG รุ่น Emotiv Insight และรุ่น Emotiv Epoc X

ดูผลิตภัณฑ์ Emotiv BCI ทั้งหมด

อ่านต่อที่นี่: