Polacy przetestują sterowanie komputerem za pomocą myśli. W kosmosie

Eksperyment "PhotonGrav", przygotowany przez polską firmę Cortivision, to jedno z trzynastu badań, które zostaną przeprowadzone w trakcie misji IGNIS. Jak tłumaczy dr Dariusz Zapała, psycholog i dyrektor ds. naukowych firmy, celem badania jest sprawdzenie, jak mikrograwitacja wpływa na przepływ krwi w mózgu i jak ten stan wpływa na skuteczność tzw. pozamięśniowej komunikacji z komputerem.

Czyli – mówiąc prościej – jak działają urządzenia rejestrujące aktywność mózgową w przestrzeni kosmicznej i czy da się na ich podstawie skutecznie sterować aplikacją komputerową bez użycia mięśni. Tylko za pomocą myśli.

PhotonGrav wygląda niepozornie. To przenośne urządzenie przypominające elektroencefalograf, które zakłada się na głowę. Zamiast kabli i żeli EEG, używa jednak podczerwieni. Aparatura rejestruje ukrwienie poszczególnych obszarów mózgu i ich zapotrzebowanie na tlen.

Urządzenie oparte jest na funkcjonalnej spektroskopii bliskiej podczerwieni (fNIRS). Emitery wysyłają światło w stronę mózgu, a detektory mierzą, ile z tego światła wraca na powierzchnię głowy po przejściu przez skórę, kości i tkankę mózgową.

Dlaczego to ważne? Ponieważ światło odbija się inaczej w zależności od ilości przepływającej krwi i zapotrzebowania na tlen – a to z kolei zależy od aktywności konkretnego obszaru mózgu. Jeśli dana część mózgu intensywnie pracuje, zużywa więcej tlenu.

Urządzenie rejestruje te różnice i wysyła dane do wzmacniacza na przedramieniu astronauty, który przez Bluetooth komunikuje się z komputerem.

Resztę pracy wykonuje sztuczna inteligencja. Algorytmy analizują wzorce aktywności i rozpoznają, czy użytkownik jest zrelaksowany, czy może intensywnie skupiony – na przykład, kiedy mnoży w myślach dwucyfrowe liczby. W zależności od wykrytego stanu aplikacja komputerowa wykonuje określone działania. Przykład? Astronauta porusza pasek na ekranie, nie ruszając palcem.

PhotonGrav nie jest testowany w kosmosie po raz pierwszy – wcześniej był używany podczas misji Ax-2 w 2023 r. i Ax-3 w 2024 r. Tym razem jednak, w ramach misji IGNIS, eksperyment będzie znacznie dokładniejszy i lepiej zaplanowany. Astronauta dr Sławosz Uznański-Wiśniewski przejdzie testy trzykrotnie: przed startem, w trakcie pobytu na orbicie i po powrocie na Ziemię.

To wyjątkowa okazja do sprawdzenia, jak mikrograwitacja – czyli stan nieważkości, który może trwać tylko kilkadziesiąt sekund na Ziemi, a na ISS nieprzerwanie przez dwa tygodnie – wpływa na przepływ krwi w mózgu i skuteczność analizy sygnału przez urządzenie. A to z kolei ma kluczowe znaczenie dla przyszłości tej technologii – zarówno w kosmosie, jak i na Ziemi.

Więcej na Spider's Web:

Zastosowania tego typu urządzeń wykraczają daleko poza stację kosmiczną. Jak podkreśla dr Zapała, technologia może okazać się kluczowa w miejscach, gdzie nie ma dostępu do personelu medycznego ani możliwości pełnej kontroli nad mięśniami.

Bazy arktyczne, górskie szlaki, platformy wiertnicze, ale także rehabilitacja po urazach neurologicznych – wszędzie tam, gdzie liczy się rejestracja aktywności mózgu w sposób szybki, precyzyjny i nieinwazyjny.

PhotonGrav może stać się pierwszym krokiem do stworzenia systemów, które pozwolą osobom sparaliżowanym komunikować się z komputerem tylko za pomocą myśli – i to bez potrzeby wszczepiania implantów. To także ogromny potencjał dla astronautyki: w przypadku utraty przytomności lub ograniczonej sprawności, możliwość "czytania" stanu mózgu może być kluczowa dla bezpieczeństwa misji.

Misja IGNIS to ważny moment dla polskiego sektora kosmicznego. Dr Sławosz Uznański-Wiśniewski – projektowy astronauta Europejskiej Agencji Kosmicznej – będzie drugim Polakiem w kosmosie, po Mirosławie Hermaszewskim.

Misja Ax-4, realizowana przez firmę Axiom Space, potrwa 14 dni. Oprócz Polaka, w załodze znajdą się Peggy Whitson (USA, dowódczyni), Shubhanshu Shukla (Indie, pilot) oraz Tibor Kapu (Węgry, specjalista).

To nie tylko prestiż, ale też realna szansa, by polskie technologie – rozwijane przez krajowe firmy i naukowców – miały wpływ na przyszłość komunikacji człowieka z maszyną. W ekstremalnych warunkach, w czasie gdy technologia idzie w parze z biologią, a nasze mózgi mogą stać się nowym interfejsem użytkownika.