Кто и как хочет подключить наш мозг к компьютеру. Мозг компьютерный
Компьютерный мозг приближается к человеческому ≪ Scisne?
 В IBM собрали чип TrueNorth, имитирующий работу 1 млн нейронов и 256 млн межнейронных соединений. (Фото IBM Research). |
Пытаясь выйти за пределы архитектуры фон Неймана, специалисты по «электронным мозгам» обратились к мозгам настоящим. Как известно, нервная система работает благодаря колоссальному количеству нервных клеток, образующих контакты друг с другом – синапсы. Один и тот же нейрон образует связи со многими другими нейронами, учитывает при передаче сигналов «мнение» соседей, участвует сразу в нескольких нейронных контурах, рвёт старые синапсы, формирует новые и т. д. и т. п. Несколько миллиардов нервных клеток как будто постоянно «дышат», образуя, усиливая, ослабляя и разрывая множество соединений-синапсов. Обрабатывая изображение, мозг работает параллельно, то есть разные нейроны занимаются разными фрагментами картинки, вместо того, чтобы последовательно, пиксель за пикселем, её прочёсывать, как это делает процессор. То же самое касается и других задач, не только визуальных.
 По сравнению с обычным процессором (справа), чип TrueNorth почти не греется. (Фото IBM Research). |
В дальнейшем конструкторы собираются и дальше начинять свой процессор транзисторами, чтобы сделать его ещё более похожим на мозг – напомним, что на данном этапе он имитирует работу 1 млн нейронов, тогда как в мозге их порядка 100 млрд. К слову, предпринимались попытки симулировать работу головного мозга с помощью традиционных микросхемных технологий, и самая масштабная из таких попыток воспроизводила 1,6 млрд нейронов и 8,87 трлн синапсов, что соответствует коре мозга кошки. Для этого понадобился суперкомпьютер Blue Gene/P Dawn, насчитывающий 147 456 процессоров и 144 Тб основной памяти. Иными словами, пока даже самым мощным вычислительным комплексам в мире не под силу воспроизвести тот потенциал, который в нас заложила природа. Но, возможно, с появлением «нейронных процессоров» ситуация начнёт меняться.
По материалам LiveScience.
Кирилл Стасевич 13 Августа 2014«Наука и жизнь»
scisne.net
Интерфейс мозг-компьютер и управление аватаром
Банальная электроэнцефаллограмма, регистрирующая электрические токи мозга и придуманная сто лет тому назад, сегодня получила новое рождение. Она легла в основу технологии интерфейса «мозг-компьютер», благодаря которым даже обезьяны могут управлять роботом с помощью мысленных команд. Паралитики получили возможность писать емейлы, не ударяя палец о палец, а любители гаджетов — айфоны, набирающие номер человека, о котором вы подумали. И это только начало.
XVIII век. На балконе итальянского ученого Луиджи Гальвани рядами висят ноги лягушек, во время грозы неведомая причина заставляет их содрогаться в конвульсиях. Гальвани назвал это явление «животным электричеством» и вошел в историю в качестве первого электрофизиолога.
В середине XIX века Эмиль Дюбуа-Реймон (Emil Du Bois-Reymond) доказал взаимосвязь между электрическим током и нервным импульсом; в 1875 году Ричарду Кетону (Richard Katon) удалось зарегистрировать электрическую активность мозга подопытных животных с помощью гальванометра, снабженного зеркалом. Психиатр Ганс Бергер (Hans Berger) в 1924 году начал записывать первые электроэнцефалограммы человека, а к 1929 году относится первая посвященная этому публикация.
Бергер записал семьдесят три электроэнцефалограммы своего сына, для чего заставлял последнего стричься настолько коротко, насколько только возможно; не отказывался он и от помощи добровольцев, отдавая предпочтение совершенно лысым. Ученый не мог наблюдать запись электроэнцефалограмм в реальном времени, так как печатал их на фотобумаге, которую затем разворачивал и проявлял. Однако уже в 1932 году немецкий инженер Jan Friedrich Toennies сконструировал первый аппарат для записи ЭЭГ, печатающий чернилами на обычной бумаге.
Датчики для снятия электроэнцефалограмы объединены в шлем. Источник: http://www.icad.org Метод электроэнцефалограммы использовался для исследования восприятия, памяти, адаптации; помогал диагностировать эпилепсию (а также прогнозировать, когда можно ожидать следующий приступ), расстройства сна и другие болезни. И постоянно совершенствовался.
Почему мы так странно устроены?
Откуда в теле человека берется электричество? Условия его появления обеспечивает избирательная проницаемость клеточной мембраны, благодаря которой содержание ионов калия в клетке во много раз выше, чем во внеклеточной жидкости, а содержание ионов натрия — во много раз ниже. Между клеткой и ее окружением возникает разность потенциалов. Потенциал покоя нервной клетки всегда отрицателен и составляет порядка -70 мВ (милливольт).
При раздражении нейрона некоторые из натриевых каналов открываются, и ионы натрия входят внутрь клетки. Приток этих положительно заряженных ионов снижает отрицательный заряд внутренней поверхности мембраны, что приводит к деполяризации, которая сопровождается резким изменением вольтажа и разрядом — возникает так называемый «потенциал действия», т.е. нервный импульс.
Человек полетел в космос, машина прочла его мысли
В 1967 году психиатр Эдмонд Деван (Edmond M. Dewan) опубликовал в журнале Nature статью об эксперименте, участников которого просили сосредоточиться на тех или иных символах азбуки Морзе. Пока они это делали, электрическую активность их мозга регистрировала электроэнцефалограмма. В моменты концентрации на символах, электроэнцефалограмма менялась. После небольшой тренировки испытуемые смогли с помощью азбуки Морзе передавать аппаратуре целые слова. Было непонятно, какие именно нейроны и волны мозга были задействованы в ходе эксперимента, но это работало — человек впервые смог послать свою мысль машине и быть ею понят.
Через 30 лет с помощью этой технологии его коллеги будут играть на музыкальных инструментах, расположенных на берегу, плавая под водой. Источник: http://wearcam.org Нет ничего удивительного в умении человека сообщать свои намерения внешним устройствам, им самим же и созданным; Деван продемонстрировал, что для контроля над техникой можно обойтись без тела — достаточно мысли.
Результаты эксперимента Девана заинтересовали военных, которые хотели использовать новый способ общения с техникой для облегчения работы пилотов, и врачей, ведь открытие означало, что полностью парализованные и потерявшие способность говорить пациенты получат возможность сообщать свои намерения окружающим!
Радиоуправляемая коррида и дистанционный контроль над эпилепсией
В те же годы по другую сторону Атлантики испанский нейрофизиолог Хосе Дельгадо (Jose Delgado) изобрел «стимосиверы» (stimoceiver – от словосочетания stimulation receiver, то есть «приемник стимулов») — радиоуправляемые электродные матрицы, имплантируемые в мозг и взаимодействующие с ним. В 1964 году Дельгадо, убежденный, что ученый должен нести ответственность за свои изобретения и пробовать их на себе, провел зрелищную демонстрацию возможностей стимосивера, местом для которой стала коррида. Опытные тореадоры как следует разозлили 250-килограммового быка Лучеро и оставили его на ринге один на один с Дельгадо. Лучеро приближался к ученому с самыми недобрыми намерениями, но Дельгадо успел нажать на кнопку и послать сигнал в стимосивер, имплантированный быку — животное мгновенно забыло об агрессии и мирно побежало прочь. На следующий день испанские газеты выразили беспокойство, что стимосиверы положат конец корриде.
Бык остановился в считанных метрах от Дельгадо. Ученый позже признался, что успел не на шутку испугаться
Несколько лет спустя Дельгадо заявил, что регулярно получает письма от людей, опасающихся, что он контролирует их мысли. Он отвечал, что сам по себе контроль над мыслями не хорош и не плох — все зависит от того, чьи мысли контролировать и с какой целью — и приводил в пример эпилептиков, начало приступа у которых могло бы быть зафиксировано и предотвращено компьютером.
В своей книге «Материальное управление сознанием: по направлению к психоцивилизованному обществу» (Physical Control of the Mind: Toward a Psychocivilized Society) Дельгадо заявлял: «В ходе развития цивилизации значение наших мышц, ощущений и навыков было невероятно переоценено. Сегодня мы можем добавить к спектру своих способностей новое измерение: прямой интерфейс между мозгом и машиной...Мы стремительно продвигаемся в изучении взаимосвязей электрических импульсов и соответствующего им поведения, а также в разработке методологии двусторонней коммуникации мозга и компьютера».
Принцип прямого сообщения мозга и внешнего устройства получил название интерфейс «мозг-компьютер», или нейрокомпьютерный интерфейс. Эксперименты на животных продолжились. Пару десятилетий дело почти не двигалось с места: вычислительные устройства были медленными, точность электроэнцефалограмм оставляла желать лучшего. В 90-е годы вместе с бурным развитием компьютерных технологий наступила эра расцвета и нейрокомпьютерных интерфейсов.
Подопытные животные управляют роботами, ученые аплодируют
В лаборатории Мигеля Николелиса (Miguel Nicolelis) бегает мышь, которая хочет пить. Она приучена нажимать на кнопку, которая активизирует руку робота, приносящую воду. Но неожиданно правила изменились — кнопка исчезла. Однако стоит мыши подумать о нажатии, как это намерение считывается посредством электродов, имплантированных в ее мозг, и передается руке робота, приносящей долгожданную воду. Николелису и его коллегам удалось расшифровать, какие именно нейроны проекционной зоны коры головного мозга мыши отвечают за нажатие на кнопку и запрограммировать руку робота реагировать на них. Исследователи были поражены, как быстро мышь научилась столь нетривиальному действию. Удача эксперимента была обусловлена удивительным открытием: оказалось, что при совершении действия и при мысли о нем активизируются одни и те же нейроны головного мозга.
«Это разительно отличается от традиционного взгляда на работу мозга, согласно которому он запрограммирован ранним опытом и по достижении определенного возраста почти не меняется, — говорит Мигель Николелис. — Наш мозг вырабатывает некую модель и постоянно проверяет, можно ли проигнорировать сигналы из внешнего мира, или же нужно принять их для коррекции существующей модели, потому что они несут в себе важную новую информацию. Новый взгляд на мозг заключается в том, что это динамическое устройство никогда не прекращает впитывать информацию для обновления своего содержимого».
Имплантируемая электродная матрица — основа инвазивного нейроинтерфейса. Источник: thefutureofthings.com
Если даже лабораторную мышь можно научить управлять техникой с помощью мысли, чему можно добиться от более высокоорганизованных животных? Управлять целым роботом, да еще и через интернет!
15 января 2008 года. Николелис ставит обезьяну Аврору на беговую дорожку и фиксирует, какие нейроны активизируются при ее ходьбе. Двигательные команды мозга Авроры, находящейся в Duke Medical Center, штат Северная Каролина, США, посредством интернет передаются роботу, расположенному в Японии (Computational Brain Project of the Japan Science and Technology Agency). Обезьяна и робот двигаются совершенно синхронно. Аврора видит движения робота, которым она управляет, на расположенном перед ней экране.
«Самое удивительное, — рассказывает Николелис, — заключается в том, что когда обезьяна остановилась, ей удалось заставить робота идти еще пару минут — просто думая о движении».
Нейроинтерфейс как выход из тюрьмы
Как правило, в опытах с животными используется инвазивный нейроинтерфейс, то есть электродная матрица, имплантированная внутрь черепа, на поверхность коры головного мозга; такому устройству свойственна большая точность по сравнению с неинвазивным аналогом, который представляет из себя шлем с проводами (или без). Можно предположить, что никто добровольно не даст установить в свой мозг компьютерный чип. Однако это не так — инвазивный интерфейс «мозг-компьютер» подарил новые возможности сотням парализованных пациентов по всему миру. Благодаря ему они с помощью мысли смогли писать электронные письма, управлять электроприборами, инвалидной коляской и даже искусственными конечностями.
Когда Эрик Рамси (Eric Ramsey) пришел в себя после страшной автомобильной аварии в 1999 году, он обнаружил, что его тело полностью вышло из-под контроля: он не не мог говорить, не мог пошевелить ни единым мускулом, не мог даже моргнуть. Ученые из Бостонского Университета имплантировали в его мозг «синтезатор речи» — специальный чип, читающий намерение Эрика произнести тот или иной звук и соединенный с компьютером, который этот звук произносит.
«Важность общения в человеческой жизни невозможно переоценить» — комментирует Вильям Хитдеркс (William J. Heetderks) из National Institute of Biomedical Imaging and Bioengineering. — Нейрокомпьютерный интерфейс для парализованных и потерявших способность говорить пациентов — это как выход из тюрьмы. Даже лучше».
Стакан воды подаст третья рука, имплант с Google Maps не даст пропасть в лесу
Нейроинтерфейсы, восстанавливающие зрение, отличаются огромным многообразием: среди них и имплантируемые минителескопы, увеличивающие картинку в несколько раз, чтобы обойти слепое пятно при катаракте; иминиатюрные видеокамеры, посылающие сигнал по зрительному нерву прямо в кору головного мозга; и даже бионические контактные линзы — микросхемы толщиной всего несколько нанометров.
Благодаря зрительным нейропротезам люди, полностью потерявшие зрение, смогли читать и водить машину. Качество картинки пока уступает тому, что видит здоровый глаз, однако этот разрыв стремительно сокращается.
Первые протезы сетчатки глаза, разработанные компанией Second Sight между 2002 и 2004 годами, содержали всего 16 электродов; в 2007 году компания приступила к клиническим испытаниям устройства Argus II с 60 электродами; Argus III содержит уже 240.Скорость развития интеллектуальных протезов указывает на то, что в ближайшее время они имеют все шансы превзойти по своим качествам обычные органы и части тела. Возможно, совсем скоро силиконовые груди, накладные ногти и пирсинг уйдут в прошлое, а в моду войдут дополнительные руки и ноги, контактные линзы для видения в инфракрасном свете или целые дистанционно управляемые искусственные тела.
«Я не вижу причин, почему бы нейропротезам будущего не подарить нам способности, которыми обделила нас природа и не снабдить мозговой имплант поисковой системой типа Google, например» — заявил профессор психологии Нью-Йоркского Университета Гэри Маркус (Gary Marcus) в своейстатье в журнале New York Times (апрель, 2008).
Вытащить себя за волосы из болота с помощью мысли — 300 $, подводный концерт — бесплатно
States-of-Matter Quintet состоит из гитариста, бас-гитариста, ударника и странного четвертого участника. Это канадский психотерапевт Ариэль Гартен (Ariel Garten), которая не поет, не танцует и не играет ни на одном музыкальном инструменте. Она просто сидит на сцене с сосредоточенным видом, опутанная проводами, и ничего не делает. Это обманчивое впечатление — на самом деле Ариэль играет на синтезаторе, получившем название электроэнцефалофон (electroencephalophone), передавая тому волны своего мозга.
Датчики для снятия электроэнцефалограмы объединены в шлем. Источник: http://www.icad.org
Особенно чистого звучания электроэнцефалофона удается добиться, когда музыканты управляют им из-под воды.
Мощность компьютеров, точность измерений и интерес к технологии интерфейса «мозг-компьютер» экспоненциально росли, и в конце 2009 года устройства наконец вышли на массовый рынок. Базовая модель нейроинтерфейса Epoc от компании Emotiv стоит меньше айфона ($299). Внешне это устройство напоминает футуристичные наушники, снабжено 16 сенсорами, компьютерными играми и жидкостью для очистки линз (чтобы увлажнить сенсоры для лучшего контакта). Epoc передает мысли пользователя компьютеру по Wi-Fi. Устройство способно считывать эмоции владельца (в некоторых играх от них зависит скорость реакции, цвет фона и т.д.), его намерения (для тренировки предлагается вертеть куб на экране компьютера с помощью мысли), а также при желании может передавать его выражение лица аватарам из виртуальной реальности или превращать его в смайлики в чате.
Датчики для снятия электроэнцефалограмы объединены в шлем. Источник: http://www.icad.org
В одной из компьютерных игр для Epoc нужно вытаскивать самолет из болота с помощью мысли, однако пользователи признаются, что мысленный тетрис — куда более сложная работа.
У Epoc есть аналоги — Neural Impulse Actuator (3 электрода, проводной), NeuroSky (1 электрод, проводной) и другие.
Пылесос будущего предпочитает счастливых владельцев
За считанные месяцы потребительские нейроинтерфейсы обросли полезными приложениями. Студенты из MIT (Massachusetts Institute of Technology) написали программу, соединившую iPhone и Epoc. Теперь чтобы позвонить человеку, вам достаточно просто подумать о нем.
Поль Сальнье (Paul Saulnier) из канадского Университета Калгари (University of Calgary) соединил интерфейс для видеоигр NIA (Neural Impulse Actuator) с роботом-пылесосом Roomba. Если Поль испытывал положительные эмоции, пылесос подъезжал поближе, когда был зол или расстроен, Roomba удалялась от него на безопасное расстояние. Робот может понимать не только команды, он может также откликаться на эмоциональное состояние человека, заключает Сальнье.
Научно-исследовательские институты, транснациональные корпорации и военные по всему миру уделяют нейроинтерфейсам все более пристальное внимание. Компания Honda добавила к электроэнцефаллограмме инфракрасную спектрографию — и человек смог мысленно контролировать четыре типа движений знаменитого робота Asimo.
Американские военные из DARPA потратили четыре миллиона долларов на программу «Беззвучный разговор» (Silent Talk), то есть обеспечиваемой нейрокомпьютерным интерфейсом «телепатии».
Совсем скоро в компьютерные магазины должны завезти управляемые нейроинтерфейсом искусственные тела. Дайте ученым еще пару лет для доработки деталей!
«По настоящему интересная наука – та, которая не вылечивает никаких заболеваний и не приносит никаких денег, – говорит нейрофизиолог Константин Анохин. – Мысль учёного всегда стремится вверх, за горизонты, в те области, в которые ещё не протоптаны пути и не проложены дороги, которые далеки от практического воплощения. Но работа в области мозгомашинных интерфейсов как раз и интересна тем, что дистанция между технологическими задачами и глубокими фундаментальными исследованиями практически нулевая. Технологии – стимул для познания работы мозга...Я бы сравнил демонстрацию опытов по чтению мыслей с первой фазой космического проекта. Проблема космических путешествий пока не решена: пройдут десятилетия, прежде чем люди будут свободно перемещаться с одной планеты на другую. Но выход человека в космос свидетельствует, что это возможно. Аналогично и с декодированием мыслей. Эксперименты показывают, что не существует теоретического запрета для выполнения этих задач. Всё остальное зависит от времени и развития технологий».
http://www.2045.ru/news/28802.html
http://m-kalashnikov.livejournal.com/954671.html
zema.su
Нейрокомпьютерный интерфейс — Википедия РУ
Нейрокомпьютерный интерфейс (НКИ) (называемый также прямой нейронный интерфейс, мозговой интерфейс, интерфейс «мозг — компьютер»[1]) — система, созданная[2] для обмена информацией между мозгом и электронным устройством (например, компьютером). В однонаправленных интерфейсах внешние устройства могут либо принимать сигналы от мозга, либо посылать ему сигналы (например, имитируя сетчатку глаза при восстановлении зрения электронным имплантатом). Двунаправленные интерфейсы позволяют мозгу и внешним устройствам обмениваться информацией в обоих направлениях. В основе нейрокомпьютерного интерфейса, часто используется метод биологической обратной связи.
Предыстория
Изучение оснований, на которых базируется нейро-компьютерный интерфейс, уходит корнями в учение И. П. Павлова об условных рефлексах и регулирующей роли коры. Это научное направление возникло в самом начале XX века в Институте экспериментальной медицины (Санкт-Петербург)[источник не указан 1728 дней]. Развивая эти идеи, П. К. Анохин с 1935 года показал, что принципу обратной связи принадлежит решающая роль в регулировании как высших приспособительных реакций человека, так и его внутренней среды. В результате была разработана теория функциональных систем, потенциал использования которой в нейро-компьютерных интерфейсах далеко не исчерпан[источник не указан 1728 дней]. Большой вклад[источник не указан 1728 дней] внесли работы Н. П. Бехтеревой с 1968 по 2008 гг. по расшифровке мозговых кодов психической деятельности, продолжающиеся до настоящего времени её последователями, в том числе, с позиций нейрокибернетики и офтальмонейрокибернетики.
Исследования нейро-компьютерного интерфейса начались в 1970-х годах в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе (UCLA). После многолетних экспериментов на животных в середине девяностых годов в организм человека были имплантированы первые устройства, способные передавать биологическую информацию от тела человека к компьютеру. С помощью этих устройств удалось восстановить поврежденные функции слуха, зрения, а также утраченные двигательные навыки. В основе успешной работы НКИ лежит способность коры больших полушарий к адаптации (свойство пластичности), благодаря которому имплантированное устройство может служить источником биологической информации.
Попытки создания
В нейрохирургическом центре в Кливленде в 2004 году был создан первый искусственный кремниевый чип — аналог гиппокампа, который в свою очередь был разработан в университете Южной Калифорнии в 2003 году. Кремний обладает возможностью соединять неживую материю с живыми нейронами, а окруженные нейронами транзисторы получают сигналы от нервных клеток, одновременно конденсаторы отсылают к ним сигналы. Каждый транзистор на чипе улавливает малейшее, едва заметное изменение электрического заряда, которое происходит при «выстреле» нейрона в процессе передачи ионов натрия.
Новая микросхема способна получать импульсы от 16 тысяч мозговых нейронов биологического происхождения и посылать обратно сигналы к нескольким сотням клеток. Так как при производстве чипа нейроны были выделены из окружающих их глиальных клеток, то пришлось добавить белки, которые «склеивают» нейроны в мозге, также образуя дополнительные натриевые каналы. Увеличение числа натриевых каналов повышает шансы на то, что транспорт ионов преобразуется в электрические сигналы в чипе.
НКИ и нейропротезирование
Нейропротезирование — область неврологии, занимающаяся созданием и имплантацией искусственных устройств для восстановления нарушенных функций нервной системы или сенсорных органов (нейропротезов или нейроимплантов). Наиболее часто используется кохлеарный нейроимплантат, которым пользуется около 100 000 человек по всему миру (по данным на 2006 год). Существуют также нейропротезы для восстановления зрения, например, имплантаты сетчатки.
Основное отличие НКИ от нейропротезирования заключается в особенностях их применения: нейропротезы чаще всего «подключают» нервную систему к имплантированному устройству, в то время как НКИ обычно соединяет мозг (или нервную систему) с компьютерной системой. На практике нейропротез может быть подсоединен к любой части нервной системы, например, к периферическим нервам, в то время как НКИ представляет собой более узкий класс систем, взаимодействующих с центральной нервной системой. Термины нейропротезирование и НКИ могут быть взаимозаменяемыми, поскольку оба подхода преследуют одну цель — восстановление зрения, слуха, двигательных способностей, способности общаться и других когнитивных функций. Кроме того, в обоих подходах используются аналогичные экспериментальные методы, включая хирургическое вмешательство.
Испытания НКИ на животных
Нескольким лабораториям удалось записать сигналы от коры головного мозга обезьяны и крысы для управления НКИ при движении. Обезьяны управляли курсором на экране компьютера и давали команды на выполнения простейших действий роботам, имитирующим руку, мысленно и без каких-либо движений. Другие исследования с участием кошек были посвящены расшифровке визуальных сигналов.
Ранние работы
Исследования, в результате которых были разработаны алгоритмы для реконструкции движений из сигналов нейронов моторной зоны коры головного мозга, которые контролируют двигательные функции, датируются 1970-ми годами. Исследовательские группы, возглавлявшиеся Шмидтом, Фетзом и Бейкером в 1970-х установили, что обезьяны могут быстро обучаться избирательно контролировать скорость реакции отдельных нейронов в первичной двигательной коре головного мозга используя замкнутое позиционирование операций, обучающий метод наказания и наград.
В 1980-х Апостолос Георгопоулос из Университета Хопкинса обнаружил математическую зависимость между электрическими ответами отдельных нейронов коры головного мозга у макак резус и направлением, в котором макаки двигали свои конечности (на основе функции косинуса). Он также обнаружил, что разные группы нейронов в различных областях головного мозга совместно контролировали двигательные команды, но были способны регистрировать электрические сигналы от возбужденных нейронов только в одной области одновременно из-за технических ограничений, налагаемых его оборудованием.
С середины 1990-х годов началось быстрое развитие НКИ. Нескольким группам ученых удалось зафиксировать сигналы двигательного центра мозга используя записи сигналов от групп нейронов, а также использовать эти сигналы для управления внешними устройствами. Среди них можно назвать группы, возглавлявшиеся Ричардом Андерсеном, Джоном Донахью, Филиппом Кеннеди, Мигелем Николелисом, Эндрю Шварцом.
Достижения исследовательской работы
Первый в истории НКИ был создан Филлипом Кеннеди и его коллегами с использованием электродов, имплантированных в кору головного мозга обезьян. В 1999 году исследователи под руководством Яна Дэна из Университета Калифорнии расшифровали сигналы нейронов зрительной системы кошки и использовали эти данные для воспроизведения изображений, воспринимаемых подопытными животными. В этих экспериментах были использованы электроды, вживленные в таламус (структура среднего мозга, передающая в кору сенсорные сигналы от всех органов чувств). С их помощью было исследовано 177 клеток в латеральном коленчатом теле в таламусе и расшифрованы сигналы, приходящие от сетчатки. Кошкам демонстрировали восемь коротких фильмов, в течение которых проводили запись активности нейронов. Используя математические фильтры, исследователи расшифровали сигналы для воспроизведения образов, которые видели кошки и были способны воспроизвести узнаваемые сцены и двигающиеся объекты. Схожие результаты на человеке были получены исследователями из Японии.
Для повышения эффективности управления НКИ Мигель Николесис предложил регистрировать электрическую активность одновременно с помощью нескольких электродов, вживленных в удаленные области головного мозга. За первыми исследованиями на крысах, которые в девяностых годах проводили Николелис и его коллеги, последовали аналогичные эксперименты на обезьянах. В результате был создан НКИ, с помощью которого сигналы нервных клеток обезьян были расшифрованы и использованы для управления движениями робота. Именно обезьяны оказались идеальными испытуемыми для такого рода работ, поскольку у них хорошо развиты двигательные и манипуляционные навыки, и, соответственно, высоко развиты структуры головного мозга, отвечающие за реализацию моторных функций. К 2000 году группа Николелиса создала НКИ, который воспроизводил движения передних конечностей обезьян во время манипуляций джойстиком или во время захвата пищи. Данная система работала в режиме реального времени и была использована для дистанционного управления движениями робота посредством интернет-связи. При этом обезьяна не имела возможности увидеть движения собственных конечностей и не получила какой-либо другой информации для обратной связи.
Позднее группа Николесиса использовала результаты экспериментов с макаками-резус для создания алгоритма движения робота, имитирующего движения руки человека. Для управления движениями робота использовали информацию, полученную при записи нейронной активности обезьян после декодирования. Обезьяны были обучены указывать на объекты на экране компьютера, манипулируя джойстиком. Движения конечности обезьян-операторов были воспроизведены движениями робота.
В России с 2009 года действует проект NeuroG, целью которого является создание универсальных алгоритмов для распознавания зрительных образов человеком. 25 апреля 2011 года в Политехническом музее Москвы проектом NeuroG была проведена первая в мире демонстрация эксперимента по распознаванию воображаемых образов.[3]
9 июля 2015 года российская «Объединённая приборостроительная корпорация» приступила к испытаниям неинвазивного нейроинтерфейса «мозг-компьютер», позволяющего силой мысли управлять биологическими роботизированными экзопротезами. На данный момент нейроинтерфейс проходит испытания. После их завершения будет принято решение о серийном выпуске роботизированных экзопротезов. По заявлению пресс-службы, ориентировочно серийный выпуск протезов должен был начат в 2016 году.[4]
См. также
Примечания
- ↑ Академические исследователи используют термин "интерфейс «мозг — компьютер» (англ. brain-computer interface), так как термин «нейрокомпьютерный» закреплен за большим классом технологий, основанных на специфической архитектуре вычислительных систем, J. Wolpaw, J. Donoghue, Birbaumer, Nicolelis, А. Каплан (МГУ), А. Фролов, Г. Иваницкий (ИВНД и НФ РАН))
- ↑ Исследователи продемонстрировали курсор, контролируемый силой мысли — нейробиология — Новости науки
- ↑ Еникеева, Альфия«Российские учёные научат компьютер читать мысли», «Наука и технологии России», Проверено 2011-7-24.
- ↑ ОПК «Ростеха» приступила к испытаниям нейроинтерфейса роботизированных протезов
Литература
- Анохин П. К. Проблема центра и периферии в современной физиологии нервной системы // Проблема центра и периферии в высшей нервной деятельности. Горький, 1935, с. 9-70.
- Анохин П. К., Шумилина А. И., Анохина А. П. и др. Функциональная система как основа интеграции нервных процессов в эмбриогенезе. Труды V съезда физиологов СССР. 1937, 148—156.
- Бехтерева Н. П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека. М.: Медицина, 1971, — 120 с., Oxford Univ . Press (USA), 1978.
- Бехтерева Н. П. Мозговые коды психической деятельности / Бехтерева Н. П., Будзен П. В., Гоголицын Ю. Л. — Л.: Наука, 1977. — 165 с.
- Бехтерева Н. П., Нагорнова Ж. В. Динамика когерентности ЭЭГ при выполнении заданий на невербальную (образную) креативность // Физиология человека, 2007, т. 33, № 5, с. 5-11.
- Иваницкий А. М. Сознание и мозг // В мире науки, 2005, № 11, с. 3-11.
- Иваницкий А. М., Наумов Р. А., Роик А. О. Как определить, чем занят мозг, по его электрическим потенциалам? Устойчивые паттерны ЭЭГ при выполнении когнитивных заданий // Вопросы искусственного интеллекта, 2008, № 1 с. 93-102.
- Иваницкий Г. А. Николаев А. Р., Иваницкий А. М. Использование искусственных нейросетей для распознавания типа мыслительных операций по ЭЭГ // Авиакосмическая и экологическая медицина, 1997, т. 31, с. 23-28.
- Петрунин Ю. Ю., Рязанов М. А., Савельев А. В. Философия искусственного интеллекта в концепциях нейронаук. (Научная монография), М.: МАКС Пресс, 2010, ISBN 978-5-317-03251-7.
- Савельев А. В. Онтологическое расширение теории функциональных систем // Журнал проблем эволюции открытых систем, Казахстан, Алматы, 2005, № 1(7), c. 86-94.
- Савельева-Новосёлова Н. А., Савельев А. В. Принципы офтальмонейрокибернетики // В сборнике «Искусственный интеллект. Интеллектуальные системы», Донецк-Таганрог-Минск, 2009, с. 117—120.
- Шемякина Н. В., Данько С. Г., Нагорнова Ж. В., Старченко М. Г., Бехтерева Н. П. Динамика спектров мощности и когерентности динамических компонентов ЭЭГ при решении вербальной творческой задачи преодоления стереотипа // Физиология человека, 2007, т. 33, № 5, с. 14-21.
- Bechtereva N. P., Gretchin V. B. Physiological foundations of mental activity. Intern.Rev.Neurobiol. Academic Press, N.Y. — London , 1968, vol.11, p.239-246.
- Miyawaki Y., Decoding the Mind’s Eye — Visual Image Reconstruction from Human Brain Activity using a Combination of Multiscale Local Image Decoders, Neuron (Elsevier, Cell Press) 60 (5) (10 December 2008): 915—929,
- Santhanam G., Ryu S.I., Yu B.M., Afshar A. and Shenoy K.V., A high-performance brain-computer interface, Nature Letters, Vol 442 (13 July 2006), 195—198.
- Savelyev A. V. Neurotechnogenesis – is socio-technological strategy and future philosophy of technology // The XXII World Congress of Philosophy, Seoul, Korea. — 2008. — № 48 section. — С. 1057.
- Vidal J., Toward Direct Brain-Computer Communication, in Annual Review of Biophysics and Bioengineering, L.J. Mullins, Ed., Annual Reviews, Inc., Palo Alto, Vol. 2, 1973, pp. 157—180.
- Vidal J., Real-Time Detection of Brain Events in EEG, in IEEE Proceedings, May 1977, 65-5:633-641.
- Wolpaw J.R., McFarland D.J., Neat G.W., Forneris C.A., An EEG-based brain-computer interface for cursor control. Electroencephalography & Clinical Neurophysiology. Vol 78(3), Mar 1991, 252—259.
- Wolpaw J.R., Birbaumer N., Heetderks W.J., McFarland D.J., Peckham P.H., Schalk G., Donchin E., Quatrano L.A., Robinson C.J., and Vaughan T.M., Brain-Computer Interface Technology: A Review of the First International Meeting, IEEE TRANSACTIONS ON REHABILITATION ENGINEERING, VOL. 8, NO. 2, JUNE 2000, 164—173.
Рекомендуемая литература
- Карпов М. Интерфейсы «мозг-компьютер». Лекция психолога Василия Ключарёва о том, как нейротехнологии стирают границы между человеком и внешней средой. Lenta.ru (4 апреля 2015). Проверено 14 сентября 2015.
Ссылки
http-wikipediya.ru
Нейропыль как универсальный интерфейс "мозг - компьютер" и средство диагностики
Мишель Махарбиз, создатель первого в мире устройства для дистанционного управления насекомыми, разработал вместе с коллегами из Калифорнийского университета в Беркли новый универсальный интерфейс “мозг – компьютер”. Из-за малых размеров он получил название “нейропыль”. Это одновременно способ более точного управления любой электроникой “силой мысли” и новый диагностический метод с высочайшей разрешающей способностью.
Интерфейсы “мозг – компьютер” (BCI) основаны на регистрации электрической активности отдельных групп нейронов и переводе интегрального сигнала в управляющую команду для внешнего устройства. Командовать таким образом можно чем угодно – фигуркой на экране, собственным протезом или удалённым роботом.
Пример классического интерфейса “мозг – компьютер” (фото: Inserm / Hirsch, Philippe).Как и современные методы функционального исследования головного мозга, BCI пока не отличаются высокой точностью. Их возможности ограничены габаритами устройства и количеством участков коры головного мозга, с которых технически возможно отведение отдельных потенциалов действия.
В последние годы появились установки, регистрирующие одновременно до 256 каналов. Они встречаются исключительно редко и не вписываются в бюджет большинства клиник, а ряд исследовательских и практических задач уже требует довести счёт каналов до десятков тысяч.
Отдельная проблема – длительный мониторинг состояния больного или долгие сеансы управления, выполняемые оператором. Ни пациент, ни оператор не могут сутками находиться в кресле.
Электродная шапочка для ЭЭГ: 256 каналов (изображение: biosemi.com).Первые шаги в решении данного вопроса сделала в этом году группа исследователей из Университета Брауна. Недавно они создали первый беспроводной BCI. Это частично имплантируемый интерфейс “мозг – компьютер”, снабжённый индукционной зарядкой.
В эксперименте с макаками-резусами такой прибор использовался месяцами, позволяя его обладателям относительно свободно перемещаться. Среди недостатков отмечались большие для имплантируемого устройства габариты (сантиметры), а также ограниченность числа и взаимного расположения вживляемых электродов.
Группа из Калифорнийского университета в Беркли предложила способ уменьшить размеры имплантируемых элементов до нескольких микрометров и буквально наполнить ими сосудистую оболочку головного мозга.
Устройство частицы “нейропыли” (изображение: University of California, Berkeley).Разработанные ими сверхминиатюрные электронные сенсоры состоят из выполненной по технологии CMOS микросхемы, пьезокристалла, электродов и изолирующей полимерной оболочки. Принцип их действия напоминает практику использования чипов радиочастотной идентификации (RFID), не требующих встроенного источника питания.
По замыслу авторов, частицы нейропыли свободно циркулируют в кровеносном русле. Практически этого трудно достичь из-за сложного состава крови, биологических механизмов её очистки и структуры эндотелия, но представим на минуту, что названные проблемы решены. Тогда одновременное число микросенсоров в сосудах головного мозга в любой момент времени может исчисляться тысячами.
Каждая из этих “умных частиц” сможет измерять электрическую активность ближайших нейронов. Во время первой фазы пьезоэлектрический кристалл преобразует ультразвуковые волны от промежуточного модуля в электрические сигналы и питает CMOS-схему. Во время второй он действует наоборот – вибрирует под влиянием потенциалов действия ближайшей группы нейронов.
Пьезоэлектрический эффект в частице “нейропыли” (изображение: Dongjin Seo et al.).По сравнению с RFID в предложенной схеме есть минимум два важных отличия. Кроме электромагнитных волн (внешний уровень), используется ультразвук (внутренний уровень), а усиление ответного сигнала микросенсоров, его преобразование и дальнейшую передачу обеспечивает промежуточный модуль.
Последний размещается под твердой мозговой оболочкой и действует как трансивер, позволяя избежать сильного затухания ультразвука и преодолеть экранирующее действие костей черепа.
Ультразвук строго определённой частоты требуется и для повышения мощности всей системы. Расчётными методами установлено, что в данных условиях сенсор с диаметром 100 мкм под воздействием ультразвука может получить до 500 мкВт, в то время как за счёт радиочастотной передачи энергии – только до 40 пВт (примерно в 10 млн раз меньше). Кроме того, электромагнитное излучение достаточной для работы системы мощности вызывало бы слишком сильный нагрев окружающих тканей и приводило бы к их повреждению. С ультразвуком такой риск тоже остаётся, но он значительно меньше.
Условной границей между внешним и внутренним уровнями коммуникаций служит твёрдая мозговая оболочка. До неё связь осуществляется посредством ультразвука, а после неё сигнал преобразуется в радиочастотный. Он передаётся сначала на внешний компактный блок, а затем от него на отдельно стоящее принимающее устройство.
Схема взаимодействия компонентов интерфейса “мозг – компьютер” с частицами нейропыли (изображение: www.berkeley.edu).По сравнению с потенциальными возможностями нейропыли современная электроэнцефалография и другие методы неинвазивной нейровизуализации (функциональная ядерно-магнитная томография, позитронно-эмисионная томография) имеют на один–два порядка меньшее разрешение.
Применительно к интерфейсам “мозг – компьютер” в первом приближении это эквивалентно повышению точности определения мысленной команды в десятки раз.
Текущие расчётные размеры микросенсоров в пределах 10–100 мкм сравнимы с диаметром пиальных сосудов и недостаточно малы для эффективного практического применения. Однако пределы масштабирования не исчерпаны. Авторы исследования полагают возможным создание в ближайшие годы миниатюрных сенсоров с диаметром менее 10 мкм. Такие частицы смогут регистрировать электрофизиологические данные, по-прежнему удерживаясь гематоэнцефалическим барьером.
Пока речь идёт исключительно о модели, довольно точно просчитанной с учётом известных данных. Авторы “нейропыли” опираются и на экспериментальную проверку отдельных подобных элементов интерфейса “мозг – компьютер” на лабораторных животных. Многие вопросы предстоит решить ещё до этапа создания прототипа. Идея сейчас хоть и выглядит слишком смелой, но явно заслуживает самого пристального внимания.
www.computerra.ru
Мозг (компьютерный вирус) • ru.knowledgr.com
Мозг - название промышленного стандарта компьютерного вируса, который выпустили в его первой форме в январе 1986 и, как полагают, является первым компьютерным вирусом для MS-DOS. Это заражает загрузочный сектор носителей данных, отформатированных с файловой системой Таблицы размещения файлов (FAT) DOS. Мозг был написан двумя братьями, Бэзитом Фэруком Альви и Амжадом Фэруком Альви, из Лахора, Пенджаба, Пакистана.
Описание
Мозг затрагивает компьютер ПК IBM-PC, заменяя загрузочный сектор дискеты с копией вируса. Реальный загрузочный сектор перемещен в другой сектор и отмечен как плохой. У зараженных дисков обычно есть пять килобайтов дефектных секторов. Дисковая этикетка изменена на ©Brain, и следующий текст может быть замечен в зараженных загрузочных секторах:
:
Есть много незначительных и основных изменений к той версии текста. Вирус замедляет дисковод и делает семь килобайтов из памяти недоступными к DOS. Мозг был написан Амжадом Фэруком Альви, который в это время жил в Chahmiran, около Лахорской Железнодорожной станции, в Лахоре, Пакистан. Братья сказали журналу Time, что написали его, чтобы защитить их медицинское программное обеспечение от пиратства, и это, как предполагалось, предназначалось для нарушителей авторского права только. После года появилось загадочное сообщение, «Добро пожаловать в Темницу», гарантия и ссылка на ранний программный форум по Темнице BBS, потому что братья лицензировали бета-версию кодекса. С братьями нельзя было связаться, чтобы получить заключительный выпуск этой версии программы.
Мозг испытывает недостаток в кодексе контакта с разделением жесткого диска и избегает заражать жесткие диски, проверяя самую значительную часть получаемого доступ числа двигателя BIOS. Мозг не заражает диск, если бит ясен, в отличие от других вирусов в то время, которые не уделили внимания дисковому разделению и следовательно разрушили данные, хранившие на жестких дисках, рассматривая их таким же образом как дискеты. Мозг часто шел необнаруженный, частично из-за этого размышляют неразрушающий, особенно когда пользователь не заплатил мало никакому вниманию к медленной скорости доступа дискеты.
Квирусу прилагалось адрес братьев и три номера телефона и сообщение, которое сказало пользователю, что их машина была заражена и назвать их для прививки:
:
Эта программа первоначально использовалась, чтобы отследить сердечную программу мониторинга для ПК IBM-PC, и пираты распределяли незаконные копии дисков. Эта программа прослеживания, как предполагалось, остановила и отследила незаконные копии диска. К сожалению, программа также иногда использовала последний 5k на гибком диске Apple, делание дополнительного экономит к диску другими невозможными программами.
Ответ автора
Когда братья начали получать большое количество телефонных звонков от людей в Соединенных Штатах, Соединенном Королевстве и в другом месте, требуя, чтобы они дезинфицировали свои машины, их ошеломили и судили, чтобы объяснить оскорбленным посетителям, что их мотивация не была злонамеренной. Их телефонные линии были перегружены. Братья с другим братом Шэхидом Фэруком Альви находятся все еще в бизнесе в Пакистане как Мозговые ЧИСТЫЕ поставщики интернет-услуг с компанией под названием Brain Telecommunication Limited.
В 2011 спустя 25 лет после того, как Мозг был выпущен, Микко Хиппенен Ф-Секьюра поехал в Пакистан, чтобы взять интервью у Амжада для документального фильма. Будучи вдохновленным этим документальным фильмом и его широким распространением, группа пакистанских блоггеров взяла интервью у Амжада под баннером Bloggerine.
Варианты
Ashar - более старая версия Мозга. Есть шесть вариантов, каждый с различным сообщением.
См. также
- График времени компьютерных вирусов и червей
- Икбал Таун, Лахор
Внешние ссылки
- Описание (c) Мозга на месте F-Secure
- МОЗГ, Ищущий первый вирус PC в Пакистане
- Информация о Мозговом Вирусе И Вариантах в textfiles.com
ru.knowledgr.com
Кто и как хочет подключить наш мозг к компьютеру, Buro 24/7
Ответственный за описанный выше интерфейс отдел Building 8 параллельно работает над не менее амбициозным проектом, который позволит — почти что в буквальном смысле — слышать при помощи кожи. Звучит это диковато, и в компании не очень распространяются о деталях, но в основе своей задумка похожа на уже разработанные и популярные на рынке кохлеарные импланты, которые вживляются под кожу и способны дать или вернуть слух глухим людям. В случае с проектом Facebook речь идет о хитром железе, которое передает звуковые вибрации через кожу прямиком в мозг. Пользователю при этом придется как бы учиться распознавать эти вибрации, но со временем этот новый язык, как надеются в компании, позволит людям, говорящим на разных языках, свободно ругаться в комментариях друг у друга.
Если вдруг идеи Facebook кажутся кому-то сказочными и радикальными, то стоит напомнить, что в этом мире где-то живет Илон Маск. Человек, который долго и упорно твердил об опасности искусственного интеллекта, решил, что лучший способ эту опасность нивелировать — соединить искусственный интеллект с интеллектом естественным, то есть с нашими мозгами. Если не можешь побороть, то возглавь — даже если для этого придется пожертвовать целостностью своей черепной коробки. Основанная Маском компания Neuralink своей миссией планирует создание так называемых нейронных шнуров (название, позаимствованное из книг Иэна Бэнкса), которые будут покрывать поверхность мозга и в режиме реального времени считывать его работу. По словам самого Маска, создание «нейронных шнуров» — это то, что позволит достичь «симбиоза человека и машины», и весь этот нелегкий путь планируется проделать в течение каких-то десяти лет. Такой симбиоз якобы позволит создать своего рода телепатию: люди смогут коммуницировать посредством прямого подключения своего сознания к соединенным друг с другом машинам или — что звучит как притягательно, так и фантастично — напрямую загружать в мозг новую информацию. Кроме того, контролировать компьютеры можно будет просто силой мысли.
www.buro247.ru
Интерфейс мозг компьютер. Нейроинтерфейсы
Ученые из Калифорнийского технологического института иплантировали парализованному мужчине в мозг чип, который позволяет ему управлять роботизированной рукой при помощи силы мысли. Причем, управлять настолько точно, что даже можно выпить пива, не облившись. В отличие от других подобных решений, ученые задействовали заднюю теменную кору, а не секции мозга, которые отвечают за сокращение мышц. Она получает соматосенсорную, зрительную, вестибулярную и слуховую информацию от первичных сенсорных областей, т.е. отвечает не за движение, а за намерение двигаться. При этом человеку нет необходимости представлять само действие, а всего лишь подумать, что он хочет сделать. Именно это, суда по всему, открыло возможность достичь большей плавности по сравнению с аналогичными решениями.
2015. Видео: парализованный человек печатает текст движением глаз
Самое плохое в знаменитой болезни БАС (ALS) - это даже не то, что человек постепенно становится парализованным, а то, что со временем он теряет способность даже говорить. А ведь общение - это базовая человеческая потребность. Мы уже рассказывали о системе Sesame, которая позволяет больным БАС управлять компьютером с помощью голоса и движений головы. Но что делать, когда уже нет ни голоса, ни возможности двигать головой? Данное видео рассказывает о впечатляющем проекте по созданию системы, позволяющей больному набирать текст на компьютере при помощи движения глаз. Казалось бы, такая простая возможность, но она в разы улучшила уровень жизни и эмоционального состояния человека.
2015. Samsung продемонстрировал гаджет для диагностики инсультаSamsung не только стремится сделать из своих смартфонов персональные центры управления здоровьем, но и собирается выпускать различные медицинские примочки для них. На днях они продемонстрировали свой ЭЭГ-обруч для диагностики мозга, который в реальном времени снимает электроэнцефалограмму и передает ее на смартфон. Приложение на смартфоне может обрабатывать эти данные и сообщать об обнаруженных проблемах. В частности, эта система может использоваться для измерения уровней стресса, анализа сна и других параметров здоровья мозга, а также для обнаружения признаков инсульта. Разработчики уверяют, что сенсоры их прибора способны принимать сигнал гораздо более высокого качества, чем существующие ЭЭГ-шлемы, благодаря инновационным сухим электродам, созданным из абсолютно нового материала. Кстати, этот самсунговский гаджет подозрительно сильно напоминает знаменитый Emotiv Insight.
2014. Sesame позволяет парализованным людям пользоваться смартфоном
Сезам откройся! - помните, это была первая технология управления голосом. Вот в честь нее и назвали новый смартфон для парализованных людей. Sesame предназначен для тех, кто не может двигать руками (например, пациентов со знаменитой болезнью ALS). Фактически, это смартфон Google Nexus 5 с предустановленным программным обеспечением, которое позволяет управлять девайсом при помощи голоса и движений головы (голова нужна для управления курсором-мышкой и нажатий на экран). Таким образом можно совершать звонки, пользоваться интернетом, играть в игры и даже вводить текст с помощью виртуальной клавиатуры - т.е. вести практически полноценную жизнь (с учетом того, что сегодня и здоровые люди постоянно сидят в компьютере или смартфоне).
2014. Muse - фитнес-гаджет для мозга, который устраняет стресс
Стресс (или даже просто беспокойное состояние) являются причиной или катализатором возникновения многих болезней. Стресс вызывает напряжение внутренних органов, заставляет организм тратить энергию. Поэтому периодически просто необходимо расслабляться. И в этом поможет гаджет Muse. Он представляет собой обруч, который одевается на голову, и содержит 7 датчиков, которые фиксируют электромагнитные сигналы мозга. Обруч подсоединяется к смартфону или планшету, на котором установлено приложение Muse. Вы включаете приложение и слышите ветер. Причем этот ветер зависит от напряжения вашего мозга: если вы напряжены - вы услышите бурю. По мере того, как вы расслабляетесь буря стихает и вы слышите ласковый морской бриз. Стоит такая штучка $300.
2014. Видео: парализованный человек управляет компьютером силой мозга
Мы уже рассказывали о гаджете Emotiv Insight, который позволяет считывать мысли человека по электромагнитной активности мозга. Этот гаджет создан маленьким американским стартапом, но сейчас за него взялись большие парни - Philips и Accenture. Вместе они разработали пилотную систему для больных боковым амиотрофическим склерозом (БАС) и другими нейродегенеративными заболеваниями. Эти болезни приводят к прогрессирующему ухудшению контроля за произвольно сокращающимися мышцами из-за повреждения нервных клеток в головном и спинном мозге. Пациенты на поздних стадиях заболевания могут стать полностью парализованными, сохраняя при этом функцию мозга. На этом впечатляющем видео показано, как созданный концепт позволяет пациенту управлять компьютером с помощью сигналов головного мозга, движения глаз и голосовых команд.
2014. Видео: новая технология позволяет парализованному человеку управлять рукой
Американская организация Battelle тестирует технологию для восстановления контроля над парализованными частями тела. Их подопытный - Ян - четыре года назад сломал шею, в результате почти все его тело оказалось парализованным. Однако, на видео - он вновь двигает правой рукой. Технология Battelle заключается в имплантации специального чипа (размер чипа меньше горошины) и передатчика в мозг пациента. К руке крепятся электроды, плюс к чипу, закрепленному на голове пациента, прикрепляется кабель, идущий от ПК со специальным софтом, при помощи которого передаются сигналы от мозга к нервам руки. Т.е. управление рукой идет в обход неработающей части нервной системы. Ян после нескольких тренировок смог шевелить пальцами, сжимать руку в кулак, и даже взять в руку ложку, лежавшую на столе.
2013. Emotiv Insight - гаджет для использования силы мозга
На сегодняшний день считается, что процесс мышления в головном мозге - это совокупность биоэлектрических сигналов, бегающих туда-сюда. Медики уже научились ловить эти сигналы на поверхности скальпа с помощью метода электроэнцефалографии (он применяется для диагностики некоторых заболеваний). Для этого пациенту на голову одевают шапочку с десятками электродов, соединенную десятками проводов с каким-то аппаратом. Американский стартап Emotiv Lifesciences разработал гаджет Emotiv Insight, который позволит использовать эту технологию не только в больницах, но и где угодно, и не только для диагностики болезней и мониторинга состояния мозга, но и для управления окружающими предметами силой мозга. Например, парализованные люди смогут управлять своей коляской и компьютером (подобно как с шлемом Brainable). ***
2013. BrainAble позволит парализованным людям управлять окружением силой мозга
Если вы думаете, что ребята из нашей предыдущей новости (о Scanadu) - это фантасты, то посмотрите на испанский проект BrainAble. Этот стартап получил 3 млн евро от Еврокомиссии на разработку шлема, способного улавливать мозговые импульсы и управлять окружающими вещами по команде мозга. Эта штука нужна для парализованных или частично парализованных людей, которые самостоятельно не могут выполнять обычные вещи. Например, BrainAble позволит включать/выключать свет, переключать каналы на телевизоре, управлять компьютером и даже печатать (по буквам) сообщения в социальных сетях. Более того, BrainAble планирует создать свой виртуальный мир (аля Second Life), в котором парализованный человек сможет создать себя (виртуальный аватар), общаться с друзьями и чем-то заниматься, управляя своим аватаром при помощи шлема. Конечно, пока то, что показано на видео еще не работает, но на днях стартап уже продемонстрировал рабочий прототип шлема, который позволяет выбирать опции в графическом меню силой мозга.
2009. Синтезатор речи для парализованных людей подключили прямо к мозгу
Некоторые болезни нервной системы и головного мозга (например, БАС) лишают человека возможности не только двигаться, но и говорить. Для помощи таким пациентам разрабатываются технологии считывания сигналов мозга. Правда, до сих пор эти попытки были направлены на простейшее управление курсором на экране (вверх, вниз, влево, вправо). А вот американский стартап Neural Signals решил пойти значительно дальше и попробовать подключить к мозгу синтезатор речи. Для этого они имплантировали в мозг добровольца приемопередатчик, электроды которого подсоединены к определенным точкам в коре мозга. Синтезатор срабатывает за 50 миллисекунд, а это время, за которое у здорового человека сигнал из командной моторной коры добирается до языка и гортани, которые начинают действовать. Таким образом, ключевой особенностью опыта является обратная связь на слух – человек пытается говорить и тут же слышит звуки, на ходу корректируя свои попытки. Пока доброволец научился воспроизводить простейшие звуки. В будущем создатели прибора намерены увеличить число контактов до 32. Тогда пациенту станет доступной вся палитра звуков.
www.livemd.ru
