Нейро-компьютерный интерфейс

Как управлять электроникой с помощью нервных импульсов? Сегодняшняя статья посвящена технологии нейро-компьютерного интерфейса. Слова о том, что "..мы живем в удивительное время..",- похоже, никогда не потеряют актуальность.

Взгляните на эту милую девушку. Это Ребекка Мэйрин (@RebekahMarine (Instagram)). Ребекка родилась без правого предплечья. Помимо НКИ (нейро-компьютерного интерфейса) о котором пойдет речь, надо сказать, что человеку помогла его Мечта. Вполне, кстати, тривиальная для девушки. Ребекка хотела работать моделью с самого детства. Представьте себе, чего можно услышать и испытать, когда общаешься с не очень-то вежливыми представителями модельного агенства. Вот только их отношение не остановило Мэйрин и сейчас это очень востребованный человек в этом бизнесе.

Пока мы еще не привыкли наблюдать подобные вещи, и кто-то может подумать, что это обычный механический протез. Но он будет не прав. Ребекка вполне себе может поднимать предметы, вращать кистью, шевелить пальцами и делать это..- как здоровый человек,-незаметным усилием мысли.

Это стало возможным благодаря интерфейсу "мозг-компьютер",НКИ,- передовой разработкой сегодняшнего дня.

История НКИ или BCI (brain computer interface) начинается с открытия Гансом Бергером электрической активности человеческого мозга и развития электроэнцефалографии. Если вольно перевести электроэнцефалография, -это "электрическое изображение мозга". В 1924 году Бергер первым зарегистрировал деятельность мозга человека с помощью ЭЭГ. Однако работа в этой области перспективна в не меньшей степени и сейчас.

Исследования возможностей BCI начались в 1970-х годах в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA) по гранту Национального научного фонда (США) , затем заключившим контракт с DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США) .

Людей интересовало то, что если есть возможность перехватить электрический сигнал мозга- логично, что его можно "направить". Эта логика была верной и с помощью тех исследований появились первые рабочие НКИ-интерфейсы, что очень повлияло в большей степени на медицинскую область и протезирование. Электроды (тонкие, диаметром в 20 раз меньше миллиметра , изолированные провода, где голый контакт только на самом конце) вживлялись в мозг и передавали электрический импульс на программируемый протез.

Такой НКИ, требующий вживления электродов- называется инвазивным. Это может казаться страшным, но в действительности- мозг, во-первых: не содержит болевых рецепторов, манипуляции над ним не ощущаются более чем прикосновения. И во многих операциях на мозге-люди спокойно находятся в сознании, находясь под местной анестезией (чтоб не чувствовать боль от кожных повреждений и работы с черепом). А во-вторых: электроды столь тонкие, что если бы вас укололи таким проводом у вас бы даже не пошла кровь.

Но работа с вживляемыми электродами- не единственный НКИ. С помощью ЭЭГ и мысленной визуализации можно добиться фактически- тех же результатов, и подобные устройства выпускаются в том числе и в России.

Работает это следующим образом: вы надеваете ЭЭГ шапочку со встроенным передатчиком сигнала. Передатчик сигнала нужен потому, что электрические сигналы которые генерирует мозг очень слабы и к тому-же их электромагнитные волны рассеивает черепная коробка, иначе электроникой можно было бы управлять напрямую. Вы мониторите своё ЭЭГ, глядя в график компьютера и в момент мысленного усилия, например- произносите про себя слово "вверх". На графике проявляется паттерн- устойчивая комбинация сигналов вашего мозга. Вы ее записываете и программируете передатчик сигнала так, чтобы получив с вашего мозга паттерн "вверх" он отправлял (например) на квадрокоптер сигнал, который обычно приходит на него с пульта. Таким образом- можно управлять электроникой на расстоянии и просто ..мыслью.

Улыбает? Фото компании «Нейроботикс». Россия, Москва, Зеленоград.
Улыбает? Фото компании «Нейроботикс». Россия, Москва, Зеленоград.

Этот навык необходимо тренировать, и это сравнимо тому, как маленький ребенок учится владеть руками и ногами. Но взрослому, осознающему себя человеку, сделать это не сложно.

Именно таким образом управляются нынешние бионические протезы. Парализованные люди могут управлять целыми экзо-скелетами, печать и пользоваться компьютерной мышью с помощью НКИ. На начальных этапах разработки таких вещей ученые и врачи сделали вывод, что раз электроника способна принять сигнал от мозга, значит и мозг способен принять сигнал от электроники. И благодаря этому шагнули еще дальше- глухие люди могут слышать, благодаря этой технологии, а слепые-видеть.

Многие владельцы бионических протезов часто говорят, что они даже "сочувствуют людям с живыми руками и ногами". Ведь часто они делаются из легких сверх-твердых сплавов и могут быть применимы необычным образом. Мэйрин может, например вращать своей рукой на 360 и более градусов, Хью Герр, герой TED 2014- занимается альпинизмом не имея двух ног. Он может становится выше или ниже по своему желанию..

В недалеком будущем- нас ждет волна различного рода электро-товаров под нейро-компьютерным управлением и это заново перевернет весь рынок, когда это станет чуть более доступно. Наконец-то не нужно будет искать этот чертов пульт от телевизора..

Представьте себе, какие возможности открываются перед человеком использующим нейро-компьютерный интерфейс.. Он может настроить "умный дом" так, чтобы системы света, воды, сигнализации, замков, музыки и другого медиа- управлялись мыслью... Человек может дистанционно управлять не только обычной электротехникой а, например, роботом-аватаром. Он может управлять дополнительными конечностями, причем совершенно любыми-на свой вкус и цвет, например-специально созданными крыльями или щупальцами. Это может помочь в хозяйственной и промышленной сфере.. В роботостроении.. В исследовании и освоении космоса. А также- может послужить развитию совершенно новых видов кибер-спорта и развлечений.

Не правда-ли? -.. мы живём в удивительное время..

Автор: Леонидов Антон, 2017

Подписывайтесь на нашу ленту в instagram, и сообщество Вк чтобы читать новые статьи первыми.

Ставьте пальцы и делитесь, если вы в числе тех, кто хотел бы чтоб статей было больше. Спасибо!