Komunikacja między ludźmi i sterowanie urządzeniami opierają się na działaniu mięśni: klikanie myszką, pisanie na klawiaturze, mowa, gesty, mruganie... Gdy tracimy kontrolę nad mięśniami, tracimy możliwość komunikacji. Taką sytuację potrafimy sobie wyobrazić tylko jako stan przejściowy, coś w rodzaju chwilowej niedyspozycji. Ale są ludzie, dla których jest to okrutna codzienność. W skrajnym przypadku stanu całkowitego zamknięcia, do którego prowadzą choroby neurodegeneracyjne, jedynym sposobem komunikacji może być interfejs mózg–komputer. Aby zrozumieć jego działanie, przypomnijmy najpierw, co wiemy o działaniu mózgu.
Wiemy, że mózg składa się z niecałych 100 mld komórek zwanych neuronami. Pobudzenie elektryczne jednego neuronu propaguje się przez synapsy do dziesiątków tysięcy bliższych lub dalszych sąsiadów. Jeśli do neuronu dotrze tą drogą wystarczająco dużo pobudzeń, wygeneruje on potencjał, który też rozchodzi się przez dziesiątki tysięcy synaps... i tak dalej. Znamy i rozumiemy równania opisujące propagację tych potencjałów.
Nie wiemy, jak w tym kłębku wzajemnie pobudzających się komórek rodzą się świadomość i uczucia, ba, nawet sterowanie ruchem ludzkiej ręki jest dla nas wciąż niedoścignionym wzorem.
Co umiemy?
Potrafimy mierzyć potencjały neuronów wewnątrz mózgu – ale wymaga to wtyczki podobnej do tej z filmu „Matrix”, więc wygodniej mierzyć średnie potencjały docierające do powierzchni głowy. I to jest właśnie elektroencefalogram, czyli EEG. Od ponad 80 lat badamy EEG, aby dowiedzieć się czegoś o funkcjonowaniu mózgu, ale postęp jest powolny.