Nel 1988, l'idea di utilizzare il cervello per controllare direttamente un oggetto era da sempre relegata alla fantascienza, ma in quell'anno questa visione divenne realtà. Stevo Bozinovski, membro anziano del IEEE Life, insieme a Mihail Sestakov e la Dott.ssa Liljana Bozinovska, hanno sfruttato i segnali cerebrali dell'elettroencefalogramma (EEG) di uno studente volontario per guidare un robot lungo una pista a circuito chiuso. Questo risultato ha aperto la strada a dispositivi come sedie a rotelle ed esoscheletri controllati tramite EEG.
L'IEEE ha riconosciuto questo progresso attraverso un Milestone durante una cerimonia presso l'università lo scorso 10 ottobre. Questa impresa, ha dichiarato Vladimir Atanasovski, preside della facoltà di ingegneria e tecnologie dell'informazione dell'università, non è significativa solo a livello locale ma porta benefici per l'intera umanità. Il loro lavoro, svolto 35 anni fa in quella scuola, ha creato una connessione tra due discipline precedentemente distanti, la robotica e i segnali EEG, dimostrando che la fantascienza può diventare realtà.
L'uso di segnali cerebrali umani per controllare un robot per la prima volta ha spinto i progressi in ingegneria elettrica e informatica, ha stimolato ricerche globali sulle interfacce cervello-computer e ha aperto un canale esplicito di comunicazione tra robot e umani. Il trio, infatti, ha sviluppato un sistema per inviare comandi a un robot basato sul processamento dei segnali EEG, rendendolo non invasivo grazie all'applicazione di elettrodi sul cuoio capelluto del volontario.
Gli scienziati hanno utilizzato un robot Movit Line Tracer II costruito da un kit giapponese Elehobby (ora Elekit), alimentato da batterie, che percorreva una pista disegnata su una superficie piana. L'incognita iniziale era tradurre i segnali cerebrali in comandi: Bozinovska suggerì l'utilizzo della frequenza alfa dominante dell'EEG, nota come ritmo mu (8-12 hertz), un modello sincronizzato di attività elettrica nella parte del cervello che controlla il movimento volontario. La teoria era che questo modello avrebbe comandato il Line Tracer; gli operatori dovevano chiudere gli occhi per raggiungere il rilassamento e fermare il robot aprendo gli occhi.
Bozinovski, Sestakov e Bozinovska hanno condotto l'esperimento in due stanze del laboratorio di macchine intelligenti e sistemi di bioinformazione della scuola: una "arena del robot" con la pista e l'altra con la tecnologia. Hanno sostituito l'interruttore meccanico con un controllo emulato da EEG, collegato all'amplificatore a transistor, semplificando la comunicazione tra il cervello del volontario e il robot.
Gli elettrodi, posizionati sulla testa del volontario, rilevavano i segnali EEG che venivano poi elaborati dal computer. Un software di riconoscimento creato da Bozinovski e Sestakov traduceva i segnali in comandi per il robot, inviando impulsi logici attraverso il convertitore D/A, con lo studente poteva fermare il Line Tracer aprendo gli occhi.
Il presidente dell'IEEE, Saifur Rahman, ha partecipato anche alla cerimonia, e una targa che riconosce l'importanza di questa tecnologia è ora esposta all'esterno dell'edificio della facoltà di ingegneria elettrica dell'Università di Saints Cyril and Methodius. Questa realizzazione ha connesso i segnali cerebrali umani con la ricerca sulla robotica, aprendo un nuovo canale di comunicazione tra esseri umani e macchine e ha contribuito a espandere il ruolo della tecnologia nella società moderna.