Новости всё Hi-Tech - iCity.life Краснодар

Интерфейсы "мозг — компьютер" позволяют печатать текст, не касаясь клавиатуры ноутбука, и управлять бионическими протезами силой мысли. Теперь ученые пытаются объединить мозг нескольких живых существ в единую сеть, чтобы они могли общаться телепатически. О перспективах индустрии нейрогаджетов — в материале РИА Новости.

Трое телепатов

Весной этого года в одной из лабораторий Вашингтонского университета нейрофизиологи учили добровольцев общаться друг с другом только силой мысли. Трое участников эксперимента играли в тетрис. Первые два видели игру полностью на мониторах, а третий — только фигуру в верхней части экрана, то есть он не знал, как расположить ее, чтобы нижний ряд фигур замкнулся. Возможность перевернуть фигуру была только у третьего участника (получателя), а как действовать, ему сообщали два его соратника (отправителя) — фактически силой мысли.

Отправители смотрели на падающую фигурку и думали, как ее надо перевернуть. Сигналы их мозга считывал электроэнцефалограф и передавал в компьютер. Там сигналы переводились в команду и поступали в виде магнитного импульса в мозг получателя. Для этого к его голове прикладывали прибор для транскраниальной магнитной стимуляции. Получив магнитные импульсы, у испытуемого в мозгу возникало зрительное ощущение — небольшое светящееся пятно. В большинстве случаев получатель интерпретировал его правильно и тоже переворачивал фигурку в тетрисе.

В эксперименте участвовали пять групп по три человека, и более чем в 80 процентах случаев такого "телепатического" общения получатели понимали команды отправителей правильно. Это значительно выше случайного совпадения. Исследователи надеются, что в будущем им удастся сделать свою сеть по-настоящему многопользовательской, когда беззвучными сообщениями смогут обмениваться сразу пять-шесть добровольцев. Пока же три человека — это максимум.

Связанные одной сетью

Вероятно, проще было бы наладить мысленную связь между несколькими субъектами, вживив им в мозг электроды. Это, кстати, позволяет лучше исследовать и саму нервную систему. Именно так в 2015 году поступила группа ученых из Университета Дьюка (США). Они имплантировали в управляющие отделы мозга животных электроды, параллельно присоединенные к компьютеру. Таким образом нейрофизиологам удалось объединить в своеобразные локальные сети мозг трех макак-резусов и четырех крыс, заставив их вместе работать над одной задачей.

Обезьяны научились контролировать движения общей виртуальной руки, изображенной на экране компьютера. Для этого им пришлось обмениваться информацией о положении конечности на экране (у каждой макаки был свой монитор). Грызуны же, объединенные в пары, сумели сообща решить несколько относительно простых задач.

В этих исследованиях участвовал российский ученый Михаил Лебедев, много лет посвятивший разработкам интерфейсов "мозг — компьютер". Сегодня он — научный руководитель Центра биоэлектрических интерфейсов в Высшей школе экономики. Его команда создает устройства, позволяющие соединить нервную систему человека с компьютером.

"Мы получили мегагрант для разработки минимально инвазивных интерфейсов "мозг — компьютер". Пока работаем с пациентами-эпилептиками, которым по медицинским показаниям имплантируют электрокортикографические сетки, накладываемые на поверхность мозга. Так записывается сигнал хорошего качества. Работая с ним, мы улучшаем интерфейс "мозг — компьютер" и разрабатываем медицинские приложения. Вполне реально, что мы будем работать и с интерфейсами "мозг — мозг", — пояснил эксперт в разговоре с корреспондентом РИА Новости.

Компьютер читает сигналы мозга

Нейрогаджеты — это устройства, позволяющие людям управлять бионическими протезами, общаться с другими людьми без слов и жестов. Нейрогаджеты основаны на одном из двух принципов: электроэнцефалографии (ЭЭГ) или функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).

"Гаджеты на ЭЭГ довольно легки в применении. Они очень полезны, например, для перенесших инсульт. С фМРТ совсем другая история. Если ЭЭГ-интерфейсы записывают ритмы коры (несмотря на многие исследования, это не до конца понятный феномен), то фМРТ-гаджеты с высоким пространственным разрешением регистрируют активность любой области мозга. Временное разрешение, однако, не лучшее, так как сигнал отражает не активность мозга напрямую, а гемодинамические эффекты. Плюс фМРТ требует специального дорогостоящего оборудования.

Потенциально гаджеты на основе фМРТ могут пригодиться, если пациентам необходимо нормализовать активность в каких-то областях собственного мозга, используя нейрообратную связь — нейрофидбек. Но я думаю, что развиваться будет и то и другое. Ведь есть случаи, когда необходимо управлять внешним аппаратом, и есть случаи, когда хочется передать мысль другому человеку телепатически", — отметил ученый.

Некоторые исследователи пытаются совместить ЭЭГ и фМРТ в одном устройстве, но пока особых успехов в этом направлении нет. Другая сторона разработок — попытки воздействовать на зоны коры мозга, отвечающие за более сложные функции, например понимание семантики (сейчас ТМС главным образом воздействует на зрительную область коры). Это позволило бы передавать от мозга к мозгу сообщения уже другого уровня.

Нейрогаджет или обман?

По оценкам Михаила Лебедева, интерфейсы "мозг — компьютер" и "мозг — мозг" для массового использования появятся в ближайшее время, но относиться к ним надо с осторожностью. Уже сейчас многие производители экспериментируют с нейрогаджетами в различного рода играх. Например, в некоторых компьютерных квестах "силой мысли" (а по факту — концентрацией или расслаблением внимания) можно управлять мощностью своего оружия или сгибать окружающие предметы.

Что касается неигрового применения, то пока с интерфейсами "мозг — компьютер" и "мозг — мозг" способны работать лишь специалисты.

"Если с такими приборами работает непрофессионал, неизбежны ошибки. Практически каждый сможет надеть ЭЭГ-шапочку. Однако если этим занимается неспециалист, то будут записаны артефакты или активность мышц головы вместо ЭЭГ. Поэтому многие гаджеты для "чтения мыслей" представляют собой надувательство", — подчеркнул эксперт.

 

© Фото : EPFL/Gregoire Courtine

Ученые из России и Швейцарии избавили крыс от "застарелого" паралича