Hjärnimplantat kan bli nästa datormus

Vad världens snabbaste hjärnskrivare berättar om framtiden för datorgränssnitt.





hjärnan gränssnitt med markör koncept

Selman Design

  • Antonio Regalado arkivsida
27 oktober 2021

I ett rum på 12 gånger 20 fot på en kvalificerad vårdanstalt i Menlo Park, Kalifornien, testar forskare nästa utveckling av datorgränssnittet inuti den mjuka delen av Dennis DeGrays motoriska cortex. DeGray är förlamad från nacken och nedåt. Han skadades i ett freak fall på sin gård när han tog ut soporna och är, säger han, så avslappnad som en person kan vara. Han styr sin rullstol genom att puffa in i ett rör.

Men DeGray är en virtuos på att använda sin hjärna för att styra en datormus. De senaste fem åren har han varit deltagare i BrainGate , en serie kliniska prövningar där kirurger har satt in kiselsonder av storleken på en babyaspirin i hjärnan på mer än 20 förlamade personer. Med hjälp av dessa hjärn-dator-gränssnitt kan forskare mäta avfyrningen av dussintals neuroner när människor tänker på att röra sina armar och händer. Och genom att skicka dessa signaler till en dator har forskarna gjort det möjligt för de med implantaten att greppa föremål med robotarmar och styra flygplan runt i flygsimulatorer.



Datorfrågan

Den här historien var en del av vårt novembernummer 2021

  • Se resten av frågan
  • Prenumerera

DeGray är världens snabbaste hjärnskrivare. Han etablerade första märket för fyra år sedan, med hjälp av sina hjärnsignaler för att ströva över ett virtuellt tangentbord med en peka-och-klicka-markör. När han valde bokstäver på en skärm nådde han en hastighet av åtta korrekta ord på en minut. Sedan, precis innan covid-19-pandemin började, demolerade han sin egen skiva, med en ny teknik där han föreställde sig att han skrev bokstäver på raderat papper. Med det tillvägagångssättet hann han med 18 ord per minut.

En av de personer som ansvarar för studierna med DeGray är Krishna Shenoy, neuroforskare och elektroingenjör vid Stanford University som är bland ledarna för BrainGate-projektet. Medan andra hjärngränssnittsforskare tog rampljuset med mer spektakulära demonstrationer, har Shenoys grupp varit fokuserad på att skapa ett praktiskt gränssnitt som förlamade patienter kan använda för dagliga datorinteraktioner. Vi var tvungna att hålla ut i början, när folk sa Ah, det är coolare att göra en robotarm – det blir en bättre film , säger Shenoy. Men om du kan klicka kan du använda Gmail, surfa på webben och spela musik.



Shenoy säger att han utvecklar tekniken för människor med de värsta lidandena och de största behoven. Dessa inkluderar patienter som är helt låsta och oförmögna att tala, som de i slutstadiet av ALS.

Men om tekniken tillåter människor som DeGray att länka sin hjärna direkt till en dator, varför inte utöka den till andra? 2016 startade Elon Musk ett företag som heter Neuralänk som började utveckla en neural symaskin för att implantera en ny typ av gängad elektrod. Musk sa att hans mål var att skapa en koppling med hög genomströmning till mänskliga hjärnor så att samhället kunde hålla jämna steg med artificiell intelligens.

Dennis Degray med implantat och skärm

Dennis DeGray använder hjärnsignaler för att styra en datormarkör. I en skrivuppgift klarade han 18 ord per minut, ungefär hälften så snabbt som en genomsnittlig arbetsför person som sms:a från en smartphone.



PBS NEWSHOUR ORIGINAL STILL MED TILLSTÅND AV NEWSHOUR PRODUCTIONS LLC

Samma månad som Neuralink offentliggjorde sina planer meddelade Facebook att de skulle utveckla en icke-invasiv hjärnläshjälm för att översätta tankar till inlägg på sociala medier. Vad som följt har varit ett enormt tillflöde av investeringar i hjärngränssnitt av alla slag, inklusive EEG-läsare, magnetiska pannband och nya typer av implanterade prober med hög densitet som kan mäta signaler från tiotusentals neuroner åt gången.

Mer än 300 miljoner dollar har samlats in av sådana företag under de senaste 12 månaderna, även om Facebook i år avbröt sitt uppdrag (det fastställde att en hjärnläsande hjälm inte kommer att vara ett genomförbart sätt att skicka sms på flera år). Fältet var oinvesterbart tills Elon kom in. Det var det som skickade chockvågor genom riskkapitalvärlden, säger Shenoy. Nu finns det nästan oändliga resurser.

Pengarna kommer dock med en hake. Medicinska forskare som Shenoy vill hjälpa desperata fall. Men entreprenörer vill ha nästa gränssnitt för alla. Musk har sagt att han siktar på hjärnimplantat som skulle vara tillgängliga för alla konsumenter som vill ha ett - Neuralink designade till och med en elegant vit operationsstol där han föreställer sig att folk kommer att sitta för en rutinmässig 30-minuters implantatprocedur.



Shenoy, som är en betald konsult för Neuralink, berättade för mig att han lever i en vetenskaplig paradox. Han är emot konsumenthjärnimplantat; han oroar sig för allt från deras inverkan på ojämlikhet (tänk om bara vissa människor har råd med en?) till konsekvenserna av att direkt länka människors hjärnor till sociala medier. Men han har gjort ett faustiskt fynd genom att arbeta med Neuralink, som tillför välbehövliga resurser för att kommersialisera ett gränssnitt som – åtminstone till en början – lovar fördelar för förlamade människor.

Det är inte bekvämt, men välkommen till vetenskapen, säger Shenoy. Allt som är terapeutiskt och återställande är jag inne på. Allt som är valbart, förbättring – jag vill inte jobba med det. Men när tekniken är så tidig kan du inte fortsätta med det restaurerande utan att vara allmänt anpassad till de människor som vill ta det bortom. Vi är på den tidiga delen av samma väg.

Monkey Pong

Neuralink är ett hemlighetsfullt företag som kommunicerar med allmänheten mestadels via teatraliska presentationer. Den senaste, som släpptes i april 2021, visade en näsapa vid namn Pager som spelade tv-spelet Pong med sinnet. Demon ledde till ett upphetsat svar på sociala medier – såväl som en stämningsansökan från djurrättsaktivister – men mind Pong var inte ny. En BrainGate-ämne som heter Matt Nagle hade spelade spelet mot en Wired-redaktör 2005.

Det verkliga framsteg som Neuralink gjorde var något som inte syntes i videon – själva implantatet. Chipdesigners på företaget har byggt en skiva i storleken läskkapsyl, innehållande processorer och en trådlös radio, som ansluts till elektroder som sys in i apans cortex. Skivan ligger jäms med apans skalle och är täckt med hud – vilket ger implantatet ett mer praktiskt fotavtryck än kablarna som sticker ut från DeGrays huvud.

I ett blogginlägg sa Neuralink att Pong bara var en demonstration – och artikulerade också för första gången vad dess implantat skulle användas till, åtminstone på kort sikt. Den löd: Vårt första mål är att ge människor med förlamning tillbaka sin digitala frihet: att kommunicera lättare via text, att följa sin nyfikenhet på webben, att uttrycka sin kreativitet genom fotografi och konst, och, ja, att spela tv-spel. En Neuralink-ingenjör berättade senare för IEEE Spectrum att företaget hade det specifika målet att slå DeGrays rekord i hjärnkommunikation.

Men Musks långsiktiga planer är lika tydliga: han tror att mänskliga hjärnor måste vara direkt anslutna till telefoner, datorer och applikationer. Du kan köra Google-sökningar direkt från din hjärna. Eller så kan du till och med föreställa dig att ansluta till någon annans sinne, se och höra vad den andra personen gör.

Musk säger att allt detta är en del av en strategi för att kompensera för existentiella risker som han tror att framtida artificiell intelligens kommer att innebära för mänskligheten – som ett scenario där en AI bestämmer sig för att utplåna mänskligheten, enligt Terminator-stil. Hans uppfattning är att för att förhindra ett sådant resultat bör människor bli cyborgs och slås samman med AI. Om du inte kan slå dem, gå med i dem, skrev Musk på Twitter i juli 2020 och beskrev frasen som Neuralinks uppdragsbeskrivning.

Shenoy säger att han utvecklar tekniken för att återställa en digital tillvaro för människor med de värsta lidandena och de största behoven.

Neuralink säger att dess slutliga mål är att skapa ett gränssnitt för hela hjärnan som kan koppla samman biologisk och artificiell intelligens närmare. Tekniskt sett innebär att uppnå det målet att utveckla en hjärn-datoranslutning med hög bandbredd som kan utnyttja tusentals eller miljoner neuroner samtidigt.

Tekniken är inte där än. Systemet som används på DeGray mäter från cirka 100 elektroder samtidigt. I allmänhet använder hjärnimplantat varje elektrod för att lyssna på en neuron. Neuralinks N1-implantat mäter från 1 024 elektroder som ligger längs tunna metalltrådar; det betyder att den lyssnar på ungefär tusen neuroner. Och det har bara testats på apor och grisar än så länge.

När det gäller konsumentimplantat installerade via elektiv hjärnkirurgi kan tillsynsmyndigheter, den allmänna opinionen och till och med läkarkåren också stå i vägen. Under 2016 fann en Pew Research-undersökning att 69 % av amerikanerna var antingen mycket eller något oroliga över möjligheten till hjärnchips som erbjöd en förbättrad förmåga att koncentrera sig eller bearbeta information. Enligt Pew var detta motstånd starkt relaterat till en rädsla för att förlora mänsklig kontroll.

hjärna med vingar illustrationSELMAN DESIGN

Och hjärnkirurger kommer fortfarande att behöva lite övertygande innan de borrar hål i huvudet på friska människor. Jaimie Henderson, Stanford-neurokirurgen som sätter in DeGrays implantat och leder projektet tillsammans med Shenoy, säger att han tror att små implantat gjorda med minimalt trauma är ganska låg risk, med den största risken är en 3 % till 5 % risk för infektion – en risk som kan vara värt det för att förbättra en gravt funktionshindrad persons liv. Frågan blir om friska människor tjänar tillräckligt på en implanterad datormus för att kompensera för farorna, även om de är små.

Det är oklart för mig vilka fördelar arbetsföra människor skulle kunna få av alla nuvarande hjärn-datorgränssnittssystem, säger Henderson. Vårt mål har varit att försöka återställa funktionen för människor som har tappat den, så gott vi kan – inte att tillhandahålla någon form av 'övermänsklig' förmåga.

Ändå var Shenoy en av flera akademiska forskare som sa till mig att, om de vill det eller inte, tror de att konsumenthjärnimplantat kommer att vara möjligt. Tillräckligt många försökspersoner som DeGray har levt med implantat i flera år, med få negativa effekter, och de uppnår användbar behärskning av hjärnmusen. Tekniskt sett ser jag ingen barriär. Jag skulle inte ha sagt det för 10 år sedan och kanske inte sagt det för fem år sedan, säger Shenoy. Det är i princip elektroder, chips och en radio.

För vissa är ett sådant gränssnitt spännande på grund av hur mycket tid vi nu spenderar på telefoner, spela tv-spel, lyssna på poddsändningar eller scrolla genom sociala medier. Det driver på investeringar i nya sätt att interagera med hjärnan, säger Nita Farahany, juridikprofessor vid Duke University som skriver en bok om konsumentneuroteknologi.

Frågan om varför till synes olika företag investerar är att om du kunde använda din hjärna som styrenhet, istället för en mus eller joystick, är det inte så tokigt att vilja investera, säger Farahany. Detta kan bli nästa revolution i datorgränssnittet.

Nathan Copeland är en annan förlamad person som lever med ett hjärnimplantat - han är en del av en studie i Pittsburgh. Förra året blev han den första att koppla in huvudet till en surfplatta hemma, på sin egen tid, inte som en del av en vetenskaplig session (det krävs normalt ett litet team av medicinska arbetare i en klinisk miljö). Copeland berättade för mig först att han använde enheten åtta timmar om dagen, spelade tv-spel och använde ritprogram. Senare tröttnade han på det - hans surfplatta är en medicinsk enhet som använder en äldre version av Windows, och dess batteri räcker inte länge.

Ändå sa Copeland till mig att han tror att förlamade människor är testpiloter för framtida konsumenthjärngränssnitt. I sitt eget fall, säger han, är han mest intresserad av att kunna spela fler videospel – ett av hans favoritsysselsättningar – på en högre nivå.

spelväxlare

Av de cirka 35 personer som har fått ett långvarigt hjärnimplantat för att kommunicera med en dator, har 29 av dem, inklusive DeGray, elektrodimplantat byggda av ett företag som heter Blackrock Neurotech , baserat i Salt Lake City. Implantatet, lämpligen kallat Utah array, är en kiselfyrkant med 100 små nålar, som trycks in i hjärnans yta. Blackrock säljer mestadels system till forskare som experimenterar på djur, men eftersom investerare har strömmat till implantat har observatörer ibland kallat Blackrock och Neuralink för hjärngränssnitten Lyft och Uber.

Presidenten för Blackrock, en elektroingenjör vid namn Florian Solzbacher, tycker att timingen är rätt för att ta fram implantat för förlamade människor. Folk skulle säga Herregud, det är hjärnkirurgi , men vi har faktiskt inte sett några problem, säger han. Varje gång det finns en video där någon styr en robot eller äter en Twinkie med en robothand, säger Solzbacher, får han samtal från förlamade människor som undrar när en kommersiell produkt kan vara tillgänglig. Det är först nyligen som han har varit villig att säga att det kan hända snart: Det har alltid varit 15 år bort, och nu kan jag säga för första gången är att snart kommer du att kunna ta det hem.

De blandade verklighetsexperimenten som görs i det virtuella rymden antyder hur arbetsföra människor kan uppleva datorvärldar genom hjärnans gränssnitt.

Det beror på flera faktorer, inklusive utvecklingen av en trådlös version av BrainGate-hårdvaran . Istället för kablar har försökspersonerna en trådlös sändare i hockeypuckstorlek fastskruvad på sina hjärnportar. Det är inget så kompakt och elegant som Neuralinks elektronik, men det fungerar. Solzbacher säger att hans företag planerar att söka godkännande för att sälja sitt eget förbättrade trådlösa system till personer med ALS eller svår förlamning.

Solzbacher säger att DeGrays typning pekar på potentialen hos tekniken - han kan ta ut ord mycket snabbare än någon annan som till exempel använder ett EEG-huvudband. Det betyder att du är 10 gånger snabbare än allt som finns där ute, säger han. Nu kan du börja vara produktiv, och du har prestation nära en arbetsför person.

Men Solzbacher finansieras av människor som inte bara är intresserade av att hjälpa förlamade människor. I år samlade hans företag in 10 miljoner dollar från investerare inklusive den tyske miljardären Christian Angermayer, som investerar mycket i psykedelika, livslängdsbehandlingar och mental hälsa. I en tweet lämnade Angermayer ingen tvekan om att han tror att en hjärnmus för allmänt bruk är det ultimata målet: det är i grunden en in- och utmatningsenhet för hjärnan, och den kan gynna ALLA. Vi kan låsa upp riktigt häpnadsväckande användningsfall och jag tror att Blackrock kommer att ta oss dit. Ppl kommer att kommunicera med varandra, få jobbet gjort + till och med skapa konstverk, direkt med deras sinnen.

Solzbacher säger för närvarande, ingen av Blackrocks interna planer eller prognoser involverar konsumenthjärnimplantat. Ändå erkänner han att det kan hända: Jag förväntar mig att det finns en del av samhället som verkligen vill det, även om det inte är något fel på dem.

Jag frågade Solzbacher om någon arbetsför person någonsin hade begärt en sådan anordning. Han säger att han inte har fått en sådan begäran än.

Blandad verklighet

Robert Buz Chmielewski hade huvudet nere i koncentration, och på grund av en skärm kunde han inte se vilken av två fotbollsbollar i leksaksstorlek som hade placerats i robothanden han kontrollerade. Med hjälp av sina tankar stängde Chmielewski plast- och metallhanden och klämde ihop bollen. Rosa boll, ropade han tillbaka. När forskaren bytte ut den mot en annan, styvare boll kunde Chmielewski ana förändringen. Svart boll, sa han.

Chmielewski, 50, fick sina Utah-arrayer inopererade 2019, 30 år efter att en surfolycka i Ocean City, Maryland, lämnade honom i rullstol. Under de två år som experimentet varade (det avslutades i september) fick han fler implantat än någon annan patient – ​​totalt sex, i båda hjärnhalvorna. På grund av detta kunde han styra två robotarmar samtidigt. Dessutom skickade tre av sonderna placerade i hans sensorimotoriska cortex signaler tillbaka in i hans hjärna, vilket gjorde att han kunde ta emot taktil information från robotarna.

Buz Chmielewski med robotarmar

Robert Buz Chmielewski, 50, hade implantat i båda hjärnhalvorna. När de var på plats kunde han styra två robotarmar samtidigt.

JOHNS HOPKINS APL

Chmielewski var en del av ett projekt vid Johns Hopkins University's Applied Physics Laboratory som testar nya former av perception. Han provade även Microsoft HoloLens-headsetet och använde sin känsla för virtuell beröring för att arrangera block i virtuellt utrymme. Om du skulle ha sagt till mig för tre år sedan att jag skulle styra saker med mina tankar, skulle jag ha sagt att du är galen, sa Chmielewski under en nyligen genomförd onlinepresentation. Några av de applikationer vi jobbar med har gjort mig förvirrad.

Forskarna vid APL inkluderar Michael Wolmetz, chef för Human and Machine Intelligence-programmet. Wolmetz säger att demonstrationerna är en glimt av grundläggande förändringar framöver i interaktion mellan människa och dator, särskilt konceptet med blandad verklighet. Experimenten i det virtuella rymden antyder hur arbetsföra människor kan uppleva datorvärldar genom hjärnans gränssnitt - vilket gör APL-projektet till en av de mest explicita undersökningarna av hur sådan teknik kan leda till mänsklig förbättring.

För hela biologisk historia är det enda sättet vi har interagerat med miljön med sinnen och motorisk funktion, säger Wolmetz. Vi har för första gången förmågan att gå utanför det paradigmet. Det är första gången någon biologisk organism har gjort det.

Wolmetz vet inte om kirurgiskt implanterade hjärngränssnitt någonsin kommer att användas allmänt, men han säger att dessa enheter är en tjuvtitt på hur konsumenter kan använda framtida icke-invasiva system som hjärnläsande hjälmar eller pannband, om korrekta sådana skulle utvecklas.

När jag frågade Wolmetz vad han trodde att folk skulle kunna använda sådana gränssnitt till i framtiden, sa han att det är svårt att förutse. Det är som att fråga vad datorn ska vara till för, säger han. Jag tror att i våra liv kommer det att vara för allt. Men under de kommande fem åren är det svårt att svara på.

Vissa vill inte bara ha datormusen utan hela gränssnittet – inklusive skärmen, eller vad som helst som ersätter en skärm – i hjärnan. En av dem är Max Hodak, den tidigare presidenten för Neuralink. Han fick sparken av Musk i mars – det är inte klart varför – men bildade snabbt ett nytt företag, kallat Science Corp., med ekonomiskt stöd från kryptovalutamiljardären Jed McCaleb. Hodak säger att han planerar att utveckla en ny typ av implantat som vilar på näthinnan och kan skicka information till den visuella cortex på baksidan av hjärnan.

Till en början kommer Hodaks nya företag att försöka hjälpa människor, som hans farfar, som blev blinda av näthinnesjukdomar. Men en medicinsk produkt är en förföljande häst för en större ambition, som är att skapa en apparat som kan producera bilder även i friska människors ögon.

Det kan bara vara en datorskärm som ser lika solid ut som någon någonsin har gjort, och den bara svävar framför dig, säger han. När dina ögon är öppna skulle du se atomernas värld. När du blundar ser du bitarnas värld. Hodak tror att om en generation kommer barn att bli förbryllade när vi säger till dem att det förr inte fanns något där när vi blundade.

Etikfrågor

Innan Musk och riskkapitalister kom till platsen var DARPA, en FoU-byrå från det amerikanska försvarsdepartementet, världens största finansiär av hjärngränssnittsforskning.

Andy Schwartz, en forskare vid University of Pittsburgh, berättade för mig att han är övertygad om att militärens fascination för tekniken kommer från en Clint Eastwood-film från 1982, Firefox , vars intrig innebär ett försök att stjäla en tankekontrollerad sovjetisk MiG-jet. Efter att militären lät en av hans forskningsämnen flyga ett simulerat krigsflygplan, säger Schwartz, slutade han att samarbeta med byrån.

John Donoghue, professor vid Brown University och en av de grundande forskarna av BrainGate, är också oroad över en cirkusliknande atmosfär kring hjärnimplantat. Han tillbringade tid i rullstol som barn, vilket är en anledning till att han har strävat efter målet att återställa rörelse hos förlamade människor. Men när han höll ett föredrag på Google för några år sedan kom en ingenjör fram till honom och sa att han var en ivrig spelare. Ingenjören ville veta om det skulle vara möjligt att ha en tredje tumme.

Det tar saker till en extrem. Jag vill inte implantera elektroder i människor så att de kan bli bättre spelare, säger Donoghue. Jag utmanar alltid alla dessa idéer eftersom jag inte ser vad det ger dig. Men jag avfärdar det inte heller ... det är det som driver människor. Det är den coola faktorn att du kan ha det här nya gränssnittet.

Donoghue tvivlar på att implantat kommer att ge superkrafter, eller att du kommer att kunna ladda ner French for Beginners direkt till ditt huvud när som helst snart. Hjärnan har utvecklats för att ta emot och skicka information i den hastighet som den gör – inte i takt med en Ethernet-kabel. Har du lyssnat på en podcast i 4x hastighet? Det fungerar inte så bra, säger han. Våra hjärnor är gjorda för att göra och ta in tal på en nivå som vi kan använda det.

Shenoy säger att hans oro är att om man sätter in datorgränssnitt i människors medvetande kommer det att leda till ojämlikhet och samma slags informationsmissbruk som man ser på internet.

Men andra tror att tankeläsning och tankekontroll är ökande faror. 2017, samma år som både Neuralink och Facebooks planer för hjärngränssnitt avslöjades, publicerade en grupp forskare som kallar sig Morningside Group ett manifest i tidskriften Nature . Det ringde varningsklockor om en konvergens mellan hjärnteknologi och framsteg inom AI.

Gruppen bildades på uppmaning av Rafael Yuste, en neuroforskare vid Columbia University, som blev orolig över experiment i sitt eget labb, där han inte bara kunde läsa från syncentrum på en mushjärna utan också använda en laser för att göra djuret uppfatta saker som inte fanns där. Vi hade kontroll över mössens visuella uppfattningar, och vi kunde köra dem som dockor, säger Yuste.

Yuste för en lista över experiment som han tror pekar på hur neuroteknik kan äventyra mänsklig autonomi. Till exempel finns det arbete av Jack Gallant, i Kalifornien, som har använt MRI-skannrar för att härleda vilka bilder människor ser. Sedan finns det forskaren som kopplade en apas hjärna för att kontrollera armen på olika apor, och kallade den ena för mästaren och den andra dess avatar.

Hjärnan gränssnitt konceptSELMAN DESIGN

Den grundläggande rädslan är att allt dåligt med internet – desinformation, illvilliga hackare, myndighetskontroll, företagsmanipulation, oändliga trakasserier – skulle kunna bli mycket värre om tekniken bryter mot vad Morningside Group kallar den sista gränsen för privatliv och känner till våra tankar. Det finns ett stort problem, och det är problemet med mental integritet, säger Yuste.

I maj var Yuste värd för en dagslång onlinesamling av etiker och neuroteknikentreprenörer för att diskutera ansvarsfull design av neurala gränssnitt.

Flera deltagare sa att de trodde att det fanns ett behov av att fastställa regler innan det blir möjligt att enkelt samla in hjärninformation. Vi vill inte gå igenom den här cykeln av stora företag som samlar in data för att dra nytta av och sedan, i slutändan, ställas inför regleringar och ber om förlåtelse, Ryan Field, CTO för Kernel, som utvecklar ett icke-invasivt headset för att läsa hjärnaktivitet, sa under evenemanget.

Yuste vill ha mycket strängare integritetsregler än de som styr internetdata eller vad som finns på din iPhone. Han skulle vilja se hjärndata behandlas som transplanterade organ – noggrant spårade och med förbud mot all vinst. Åtminstone, säger han, bör hjärndata skyddas som medicinsk information. Han säger också att militären borde förbjudas att använda hjärnimplantat.

Jag måste ändra mig

På vissa sätt börjar området för hjärn-datorgränssnitt redan att inse sitt högsta mål och vissa människors största rädsla: sammanslagning av människor och AI.

Det är verkligen fallet med forskningsvolontärer som DeGray. Surrandet av hans nervceller tolkas av AI-programvara som kallas ett återkommande neuralt nätverk. Varje dag som DeGray använder sitt implantat börjar han med att föreställa sig några enkla rörelser, som att rita en cirkel. Det neurala nätverket som lyssnar på hans neuroner kalibrerar sedan den statistiska kartan som relaterar varje neurons aktivitet till rörelsen. Och de flesta hjärn-datorgränssnitt kommer inte bara att använda programvara för att tolka hjärnsignaler, utan också för att förbättra dem - till exempel kan program förutsäga vilket ord någon försöker stava utifrån de första bokstäverna.

Detta resulterar i vad Blackrocks Solzbacher kallar delad byrå, eller utdata som plockas dels av en person och dels av en maskin. Det är vetenskapligt intressant men det är också en etisk fråga, säger han. För vem fattar egentligen besluten när systemen anpassar sig?

Relaterad berättelse

Det är så din hjärna gör ditt sinne

Ditt sinne är i själva verket en pågående konstruktion av din hjärna, din kropp och den omgivande världen.

För närvarande är det närmaste som finns för design av upplevelser i hjärnan de experiment som utförs med DeGray i Kalifornien. Senast har teamet försökt få DeGray att prova mental touch-typing. Om programvara kan spåra vilka rörelser han tänker göra med fingrarna, kan det öka hans kommunikationshastighet ännu mer. Problemet är att före sin olycka var DeGray aldrig mer än en jagande maskinskrivare. Han har nu papperstangentbord klistrade i taket ovanför sin säng så att han kan träna på att tänka på att skriva.

En sak jag ville veta från DeGray är hur det känns att styra en dator med sin hjärna. Han beskrev vad han kallar ett sinnesmöte med vagnen full av maskiner och mjukvara som läser hans tankar. Detta gällde särskilt när han utförde den tänkta handstilsuppgiften.

Det är en väldigt personlig interaktion. Man måste känna efter var rörelserna finns i ens egen kropp, säger han. Du försöker skriva bokstäverna, och det försöker förstå dig. Jag skulle inte kalla det ett förhållande, men det är nära. Det är nästan en konversation mellan enheten och mig själv. Vissa dagar är det lite surt till en början – det är svårt att väcka det. Självklart är maskinen helt konstant. Så jag måste ändra mig för att få det att fungera.

En dag föreställde DeGray sig att skriva 5 000 ord. Han arbetade så hårt att forskarna var tvungna att påminna honom om att andas. Jag bara dunkade ut det, säger han. Under loppet av att göra så många ord kan du bli konsekvent. Du hamnar snabbt i ett mönster som datorn kan känna igen.