Een brein-computerinterface (BCI) is een systeem dat directe communicatie tussen de neurale activiteit in de hersenen en een extern apparaat mogelijk maakt, zonder tussenkomst van traditionele neuromusculaire paden. BCI’s vertalen elektrische hersensignalen naar computergestuurde commando’s en bieden nieuwe perspectieven in neurotechnologie, neurowetenschap, geneeskunde en mens-machine-interactie. Ze onderscheiden zich van andere interfacetechnologieën door de directe koppeling met neurale activiteit zonder spier- of perifere tussenkomst.
Toepassingen en gebruiksvoorbeelden
BCI’s worden in de geneeskunde ingezet om motorische functies te herstellen bij patiënten met verlamming of neurodegeneratieve aandoeningen (zoals besturing van robotprotheses of computercursors). Ook worden ze onderzocht voor ondersteunde communicatie bij locked-in-syndroom, neurorevalidatie en besturing van exoskeletten. Buiten de medische sector zijn ze te vinden in videogames, virtual reality, immersieve omgevingen en voor het aansturen van verbonden apparaten.
Belangrijkste softwaretools, libraries en frameworks
Er bestaan diverse open source en commerciële tools en frameworks voor BCI-ontwikkeling, zoals OpenBCI, BCI2000, OpenViBE en LabStreamingLayer. Voor EEG-signaalanalyse worden libraries als MNE-Python, EEGLAB (MATLAB) en FieldTrip veel gebruikt. Commerciële oplossingen zoals g.tec, Emotiv en NeuroPype bieden geïntegreerde platforms voor onderzoek of klinische toepassingen.
Recente ontwikkelingen en trends
Recente vooruitgang richt zich op het verbeteren van de ruimtelijke en temporele resolutie van signalen, het integreren van kunstmatige intelligentie voor betere interpretatie van gebruikersintentie, en verdere miniaturisatie en draagbaarheid van apparaten. Trends zijn onder meer geavanceerdere niet-invasieve BCI’s, langdurige implantaten (zoals Neuralink), en toepassingen in cognitieve augmentatie en multi-user interactie. Belangrijke uitdagingen zijn ethiek, gegevensbeveiliging en maatschappelijke acceptatie.