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La Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de EE. UU. invierte millones en proyectos de interfaz cerebro-computadora cada año, impulsando de manera efectiva la agenda de investigación de BCI. Esta publicación cataloga los diversos programas y sus destinatarios, rastreando las inversiones de DARPA durante décadas.
Nadie ha financiado la investigación y el desarrollo de BCI con tanta energía sostenida como DARPA. Casi todos los avances o tecnologías importantes en el campo se remontan a la financiación de DARPA para los investigadores. El robot quirúrgico de la 'máquina de coser' de Neuralink se remonta al programa SUBNETs de 70 millones de dólares de 5 años, el concepto inicial para el Stentrode fue financiado por el programa RE-NET, y las prótesis utilizadas en los primeros ensayos de Braingate fueron financiadas por el 'Revolutionizing Programa de prótesis. Startups como Nia Therapeutics, Paradromics y la recientemente adquirida Iota Biosciences también le deben a DARPA la inversión directa o la financiación de la tecnología subyacente.
La Agencia financia programas de investigación multimillonarios que normalmente duran 4 años y tienen metas ambiciosas muy específicas. DARPA anuncia los programas públicamente y los candidatos compiten individualmente o formando consorcios para desarrollar propuestas competitivas. Los galardonados o destinatarios exitosos se denominan "intérpretes". La investigación que se financia suele dar forma al futuro de todo el campo durante unos años.
La mayoría de los programas están en el rango de USD 50-100 millones de USD, y la financiación general para las interfaces invasivas ha sido mayor que para las no invasivas.
Los objetivos generales de la financiación de la investigación de DARPA para BCI son
●Aumentar las capacidades cognitivas de su personal de las fuerzas armadas de EE. UU.
●Mitigar las consecuencias humanas de los conflictos armados mediante el desarrollo de soluciones como prótesis o terapias para el TEPT.
Casi todos los programas entran en una de estas dos categorías, pero DARPA también ha financiado una cantidad considerable de investigación en neurotecnología básica para alcanzar estos objetivos. Los militares pueden usar o no los resultados, pero la tecnología a menudo llega a la esfera pública en general, beneficiando a la comunidad global de neurociencia. De vez en cuando, los inversores, las empresas o los multimillonarios eligen tecnología prometedora para comercializarla aún más. Neuralink y Stentrode están en camino a los ensayos en humanos, trabajando con la FDA, pero no todos los proyectos financiados por DARPA tienen éxito. Los primeros esfuerzos de Kernel con prótesis invasivas que surgieron del programa REMIND financiado por DARPA, se abandonaron rápidamente en favor de dispositivos portátiles más fáciles de usar.
A veces, DARPA descarta programas a mitad de camino o cambia sus nombres, dejando poco rastro. El programa de 'aprendizaje acelerado' en tDCS es un ejemplo, con informes de prensa y presentaciones que explican los objetivos, solo para que el programa abandone el sitio web de DARPA por completo. Abundan las teorías de conspiración sobre la investigación de DARPA y BCI, pero la mayoría de estos vacíos de información pueden atribuirse a cambios en la política o la dirección estratégica, o simplemente a esfuerzos de investigación que no dieron resultado.
Programas DARPA BCI a través de las décadas
El interés estratégico de DARPA en BCI comenzó en la década de 1960, cuando JCR Licklider, el primer director de la Oficina de Técnicas de Procesamiento de la Información (IPTO) publicó su visión de la 'simbiosis hombre-computadora'. El primer lote de financiación fue en 1974, bajo un programa llamado Close-Coupled Man/Machine Systems, más tarde rebautizado como Biocybernetics. El programa de Biocibernética está documentado en lugares con nombres amenazantes como 'La Bóveda Negra', pero no está claro en absoluto que haya intenciones siniestras detrás de él. Los documentos sobre Biocibernética son una gran lectura, ya que explican cómo DARPA financió universidades para la investigación sobre EEG, EMG, pupilometría, potenciales relacionados con eventos, MEG y tecnología relacionada. También son sorprendentemente sinceros, admiten errores burocráticos, fallas en la financiación y una 'historia accidentada que refleja cambios programáticos, organizacionales y de personal en DARPA'. El programa Biocybernetics fue la primera financiación BCI consecuente en una era en la que toda la ciencia del cerebro era 'psicofisiológica', y más notablemente condujo al descubrimiento de potenciales relacionados con eventos y el componente P300.
Las décadas de 1980 y 1990 carecen de cualquier inversión documentada de DARPA en esta tecnología, pero el interés de DARPA se recuperó nuevamente en 2002 y desde entonces ha crecido considerablemente. DARPA financió la investigación BCI invasiva y no invasiva en la década de 2000, bajo el paraguas de los programas AugCog y HAND. El programa HAND fue especialmente amplio en sus objetivos, con financiamiento que se extendió desde 2002 hasta bien entrado 2015.
A fines de la década de 2000, DARPA comenzó a expandir y dividir esta financiación en múltiples programas más específicos. The Revolutionizing Prosthetics fue una de las más grandes y exitosas, lo que condujo al desarrollo de prótesis funcionales modernas. DARPA también invirtió mucho en la mejora y recuperación de la memoria a través de los programas RAM, RAM-Replay y REMIND. Casi al mismo tiempo, se financió otro conjunto de programas (Silent Talk, Accelerated Learning, NIA, CT2WS) para mejorar el rendimiento en diversas tareas cognitivas y comunicarse de forma no invasiva con las máquinas. Otro programa, RE-NET, financió investigación básica y traslacional para resolver el problema de la estabilidad a largo plazo de las interfaces neuronales. La década actual se ha centrado más en las interfaces periféricas, con los programas Electrx, HAPTIX y TNT.
En promedio, DARPA ha financiado un nuevo programa de investigación y desarrollo de interfaz neuronal multimillonario cada año durante las últimas dos décadas.
Si bien cada nuevo gerente de programa redefine las prioridades, DARPA parece aprender de cualquier falla y adaptarse en consecuencia. Los nuevos programas han comenzado a centrarse en la cooperación con la FDA en las primeras etapas del proceso de I+D, y las convocatorias de propuestas ahora enfatizan rutinariamente los aspectos éticos, legales y sociales de la tecnología. Los nuevos programas tienen objetivos claros para los caminos hacia el uso humano, tanto para la tecnología invasiva como para la no invasiva. Habiendo observado que pasarán décadas antes de que los implantes cerebrales invasivos puedan usarse en individuos sanos, DARPA ahora también se está enfocando en inversiones en tecnología no invasiva o 'minuciosamente invasiva' para estas aplicaciones.
Las personas detrás de los programas — Gerentes de programas de DARPA
Cada programa DARPA es una creación de un administrador de programas. Estas son figuras poderosas e interesantes, cuidadosamente seleccionadas por su función, que es establecer objetivos ambiciosos para la tecnología BCI y dar forma a su trayectoria de investigación. Tienen una permanencia limitada en DARPA, generalmente de 4 años, pero la mayoría deja su huella en el campo durante ese tiempo. Una de las mejores maneras de aprender sobre los programas de DARPA es escuchar a los gerentes de programas de DARPA, donde explican cómo obtuvieron el trabajo, por qué eligieron las áreas prioritarias que eligieron y aprenden cómo funciona DARPA. DARPA presenta una serie de podcasts, donde el gerente del programa, Eric Van Gieson, se presenta hablando sobre algunos programas actuales. El Neural Implant Podcast también ha presentado entrevistas de 40 minutos con los gerentes del programa DARPA, Jack Judy, el arquitecto del programa RE-NET, y Doug Weber, quien habla sobre su entusiasmo por las interfaces periféricas.
¿Quién recibe fondos de DARPA?
A lo largo de las décadas, el perfil de los "ejecutantes" de investigación de DARPA BCI también ha evolucionado. A principios de la década de 2000, la mayoría de los contratos de BCI fueron para grandes corporaciones (piense en Lockheed Martin, Boeing y Booz Allen Hamilton), pero los programas más nuevos están más enfocados en las universidades. En los últimos años, DARPA ha financiado varias pequeñas empresas o nuevas empresas, sobre todo Paradromics en 2017. Los artistas casi siempre son de los Estados Unidos, con algunas excepciones, como la financiación de Stentrode a la Universidad de Melbourne.
Los contratos de DARPA son grandes y muchos beneficiarios son grandes consorcios. Las universidades y las corporaciones a menudo se asocian para recibir fondos y subcontratarlos. Por ejemplo, el programa Revolutionizing Prosthetics fue dirigido por dos equipos de investigadores, DEKA y el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins (JHU/APL). DEKA trabajó con dos universidades y un desarrollador privado, mientras que APl subcontrató a diecinueve contratistas de primer nivel (universidades y empresas privadas) con diez subcontratistas de segundo nivel y colaboradores de seis países en total. Últimamente, el número de beneficiarios es menor, incluso para las grandes subvenciones.
DARPA también financia la investigación de BCI fuera de estos programas designados, a través de mecanismos como convocatorias abiertas y subvenciones para la innovación de pequeñas empresas.
Número de beneficiarios de los programas DARPA BCI desde 1974 en cada categoría
Conclusión
No hay otra agencia en el mundo que financie la investigación en neurotecnología con el enfoque absoluto que hace DARPA. No es de extrañar que su financiación haya impulsado la agenda de investigación de las interfaces neuronales durante décadas. Cualquiera puede adivinar qué financiará el próximo programa BCI de DARPA, pero la agencia seguramente continuará dirigiendo los esfuerzos de investigación de la comunidad BCI durante muchos años por venir.
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