Сергей
я могу творить
Не теряй времени, его и так осталось мало.
Сергей Шклюдов
Все записи
текст
Физика невозможного
"ММ" №7/118 2015, с. 38
Настоящий прорыв произошел за последние пять лет в области нейродевайсов, то есть электронных приспособлений, управляемых силой мысли. Можно сказать, что будущее уже пришло, но тихо сидит в уголке. 

Читать мысли пока невозможно. Попытка визуализировать активность нейронов мозга, например, с помощью аппаратов МРТ, упирается в предел разрешения – 1 воксель (то есть трехмерный пиксель), что соответствует зоне в несколько миллионов нейронов. И снимки МРТ, и волны ЭЭГ мы пока можем использовать только для «опознания» самых простых мыслей, которые обладают «очаговым» проявлением. Даже не мыслей, а намерений. К примеру, «я хочу поднять руку» или «сделать шаг вперед» нельзя прочесть по буквам, но можно поймать активность в зонах моторной коры больших полушарий, «привязанных» к руке или ноге. Настоящие мысли: воспоминания, логические конструкции, выводы – «распределены» по всему «полю» мозга и сторонней интерпретации не поддаются. Мы ведь часто сами не понимаем, как мыслим: «прыгаем» с темы на тему, с образа на образ. Но, как оказалось, даже фиксации самых простых «мыслей», которые можно интерпретировать как «команды», достаточно, чтобы управлять множеством девайсов. 

Виртуальные взаимодействия

Технологии, косвенно основанные на принципе управления «силой мысли», уже представлены на потребительском рынке в сфере развлечений. Речь, в первую очередь, о знаменитых очках Google Glass. Пока в функционал «силы» входят две опции: фотографирование и отправка фотографии в социальную сеть. Чтобы сделать снимок, надо сконцентрироваться на белой линии на экране. Когда концентрация и линия «доползут» до верха, очки сделают снимок. Чтобы выложить фотографию в соцсеть, процесс придется повторить еще раз. Правда, чтобы управлять «умными» очками таким образом, придется докупить и носить на голове вторую гарнитуру MindRDR, созданную сторонним разработчиком. Плюс в том, что MindRDR имеет открытый программный код, то есть свои функции к нему может добавлять кто угодно.


Еще одним забавным проявлением «прикладной телепатии» на рынке являются видеоигры. Если изучать геймерские форумы, то можно узнать, что при помощи некоторых mind-контроллеров (например, Emotiv Epoc) уже сейчас можно «без рук» играть на планшете в Angry Birds. Если же вы покупаете полноценную приставку (от самых дешевых китайских за $300 долларов до дорогих американских от $2000 за штуку), то приготовьтесь потратить, как минимум, месяц на то, чтобы приучить свой мозг играть хотя бы в пинг-понг. Хотя многое зависит от способностей конкретного человека к концентрации. 


Частный случаем нейрокомпьютерного интерфейса является интерфейс «мозг-мозг» (BTBI, brain-to-brain interface). Здесь машина выступает посредником между двумя живыми существами, чтобы передать информацию от одного из них к другому. В новостях об этих экспериментах можно почитать по запросу «передача мыслей на расстоянии». Или посмотреть нашу инфографику http://www.21mm.ru/?mag=118#044 


Мозг за рулем

Системы мысленного управления транспортом уже тестировали в разных вариантах: на авиасимуляторе, к примеру. Но все они пока более похожи на удачный ход для привлечения инвестиций к исследованиям. Вот португальский проект BRAINFLIGHT, позволяющий при помощи силы мысли управлять беспилотником-дроном. Летать довольно просто, и команды из разряда «вверх-вниз», «вперед-назад» считываются и фиксируются легко. Пробные полеты показали, что грамотно управлять дроном может даже человек, совсем не знакомый с авиацией. Когда мы убираем приборную панель с десятками кнопок и тумблеров, то теоретически с подобным управлением может справиться даже ребенок. Вопрос, однако, безопасно ли настолько упрощать управление военным беспилотником? 



Другим «телепатическим» девайсом, уже четыре года находящимся в стадии тестирования, является система торможения автомобиля. Ученые из Берлинского технологического университета экспериментальным путем установили, кажется, очевидную вещь: в случае опасности мозг реагирует быстрее, чем мышцы. Когда подопытным надели на голову шапочку для ЭЭГ, было зафиксировано, что разница между командой «тормозить», отданной бортовому компьютеру мозгом человека, и действием правой ноги, нажавшей на тормоза, составляет 0,13 секунды. При скорости 100 км/ч это тормозной путь в 3,5 м и, может, чья-то жизнь. Правда, все опыты упираются в неидеальный показатель «считываемости» сигналов мозга. Ведь даже если в одном случае из ста система торможения ошибется, это может стоить жизни уже водителю. 


Люди-киборги

В первую очередь эти технологии были применены, чтобы вернуть подвижность людям, парализованным или лишившимся конечностей из-за несчастного случая. В 1998 году в США и в Германии были проведены эксперименты. Парализованному после инсульта мужчине в мозг вживили электроды, а специальная компьютерная программа преобразовывала электрические импульсы в «команды». Пациент мысленно мог вызвать медсестру, попросить о помощи, воде, пище, а также по желанию включать и выключать телевизор. 


В 2005 году завершились долголетние испытания чипов-имплантатов «Ворота в мозг» (англ. BrainGate). Первый человек, согласившийся на внедрение чипа, – полностью парализованный в 2001 году в результате ножевого ранения в спину 25-летний Мэтью Нейгл (Matthew Nagle). После трехчасовой операции на мозге он стал способен, просто представляя, что двигает правой рукой или левой рукой, перемещать курсор на мониторе, «задавать» компьютеру команды. 
Несколько лет назад в университете Питтсбурга в США цепочку увеличили еще на одно звено, подключив к компьютеру-приемнику робота. Ученые смогли наладить систему, которая позволяет парализованной женщине силой мысли управлять роботизированной рукой, находящейся отдельно. Правда, для этого пациентке все же пришлось перенести операцию на мозге по вживлению двух восьмимиллиметровых контактных баз с 96 электродами на каждой. При помощи кибер-руки парализованный человек может налить кофе, взять предмет, поднести его к себе, рассмотреть. 


Такое решение возвращает человеку некоторую независимость в быту. Но можно сделать и еще один шаг вперед. 40 лет назад житель штата Колорадо Лес Боу (Les Baugh) потерял обе руки в автокатастрофе. Но сегодня он снова может шевелить пальцами, брать мелкие предметы, сгибать локти. После сложной операции по вживлению электродов в мышцы спины и груди – там, где остались пучки нервных волокон, когда-то уходившие в мышцы рук, – Лес Боу научился управлять роботизированными протезами, фактически прикрепленными к его телу. Пока пациент не слишком ловко с ними справляется. За 40 лет произошла перестройка в моторной коре – мозг «забыл», как пользоваться руками. Но он активно вспоминает. 

Лес Боу и его новые руки.
Фото: www.vertassets.blob.core.windows.net

Сегодня ученые задумались над тем, как вернуть таким кибер-рукам чувствительность, чтобы мозг ощущал прикосновение. В лабораторных условиях с этой задачей в 2014 году справились специалисты Западного резервного университета Кейза и медицинского центра Кливлендского совета ветеранов Луи Стокса (США). Придуманный ими программный алгоритм «переводит» информацию с датчиков давления в протезе в «рисунок» сигналов, подаваемых на электроды в плече. После периода обучения, когда мозг привыкает к такой «азбуке Морзе», пациенты не только чувствуют, с какой силой сжимают руку, но и могут отличить на ощупь разные материалы – как минимум, вату от наждачной бумаги.
Для полностью парализованных людей разрабатываются экзоскелеты – по сути, второе, «надеваемое» поверх первого, тело, которым можно управлять, как собственным. 



Читать эту статью в онлайн версии журнала "ММ": 
http://www.21mm.ru/?mag=118#038

Всего 0 комментариев
Комментарии
OK OK OK OK
Яндекс.Метрика