На биологическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова разработаны нейрокоммуникационные интерфейсы мозг-компьютер. Фото с сайта: www.forbes.ru

Современные нейрокоммуникационные технологии уже позволяют человеку взаимодействовать с внешним миром посредством одних только намерений. О том, какие разработки ведутся в лаборатории нейрофизиологии и нейроинтерфейсов биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова изданию Forbes рассказал заведующий лабораторией, профессор биологического факультета Александр Каплан.

Нейрокоммуникаторы – это одна из реализаций технологии интерфейсов мозг-компьютер. По сути, с помощью нейрокоммуникаторов человек получает возможность управлять цифровым миром напрямую: сигнал идет от мозга ко всему, что содержит порты приема цифровых кодов. То есть создаются условия для прямого соединения между естественным и искусственным интеллектами, так как и тот и другой являются информационно-аналитическими системами.

В быту это может выглядеть просто как реализация намерений при одной лишь мысли о них: включить свет, выключить телевизор, увеличить громкость звука и т. д. Вполне возможно, что в недалеком будущем нейрокоммуникаторы будут встраиваться в бытовую технику, в индустриальные системы, транспортные средства и мобильные телефоны, станут атрибутом носимых вычислительных и мультимедийных средств. При этом нет никакой необходимости вживлять электроды в мозг. Достаточно регистрировать электрическую активность мозга прямо с кожной поверхности головы, как это делается в поликлинике, методом электроэнцефалографии – ЭЭГ. Только для создания канала нейрокоммуникатора требуется глубокая расшифровка электрических сигналов мозга.

В лаборатории нейрокомпьютерных интерфейсов в МГУ имени М.В. Ломоносова заняты как разработкой фундаментальных основ анализа и расшифровки ЭЭГ, так и собственно медицинскими проектами. Например, создается клинический нейрокоммуникатор, который позволит людям с тяжелыми нарушениями речи и двигательной системы, допустим, после инсульта, не потерять канал связи с внешним миром. Они смогут силой своих намерений набирать тексты, управлять курсором компьютера и заходить в интернет. С помощью специальных пультов управления выполнять какой-то объем работ по самообслуживанию: изменить наклон кровати, вызвать персонал, подать себе напиток или еду и так далее. Все это уже умеют делать посредством нейрокоммуникатора здоровые люди. Каждый может сесть у экрана компьютера и, не прикасаясь к клавиатуре, а лишь фокусируя внимание на той или иной букве, набирать текст, букву за буквой с 95% надежностью. При этом обучение в университетских методиках составляет всего несколько минут. Сейчас эти технологии адаптируются для реальных пациентов.

Другим медицинским проектом является создание нейротренажера – тоже на основе технологии интерфейса мозг-компьютер. Многие пациенты после инсульта или черепно-мозговых травм имеют хороший ресурс для восстановления двигательных функций, но для этого нужны постоянные тренировки пострадавшей, например парализованной, конечности. Зачастую, это невозможно, так как конечность не работает из-за самой болезни. Вот здесь на помощь приходит нейротренажер, намерение, например, сжать пальцы кисти в кулак детектируется по электрической активности мозга и передается на так называемую экзоскелетную конструкцию с моторчиками, присоединенную к пальцам руки. Пациент задумал движение пальцев, и оно совершается! Пусть поначалу пассивно механически, но мозг начал тренировку, и есть надежда, что в процессе тренировок постепенно начнут разрабатываться мышцы и экзоскелетную конструкцию можно будет снять. Если же дело пойдет не так успешно, то подобная или иная экзоскелетная конструкция управляемая напрямую от мозга, станет пациенту надежным помощником в жизни.

В настоящее время в мире наблюдается настоящий бум разработок в области нейрокомпьютерных интерфейсов. Впереди всех, как обычно, разработчики всякого рода игр и игрушек: от движущихся силой намерения кроличьих ушей, до управляемых волевыми импульсами вертолетиков. Конечно, занятно смотреть, как два игрока, сидя за столом с надетыми на голову бытовыми регистраторами ЭЭГ, пытаются силой мысли сдвинуть магнитный шарик с середины поля и завести его в ворота сопернику. Или, как в другой игре, пытаются волевыми импульсами поддуть легкий шарик, чтобы он оставался висеть в воздухе. Но на поверку все эти игры оказываются лишь в небольшой мере похожими на настоящие нейроинтерфейсы, а иные и вовсе являются их симуляторами. Тем не менее, с задачей своей они справляются: повышают людям настроение и провоцируют интерес к еще не раскрытым секретам мозга. Многие разработчики и пользователи игрушек потом приходят работать в профессиональные лаборатории, в которых ученые уже очень близко подошли к созданию нейроуправляемых транспортных средств, «аватаров» и к прямому контакту мозга с искусственными супервычислительными системами.