Экзоскелеты и новые интерфейсы
Ученые учат компьютер читать мысли
XX Международная научно-техническая конференция «Нейроинформатика-2018», организованная при участии Национального исследовательского ядерного института «МИФИ» (НИЯУ МИФИ), собрала в Москве крупнейших специалистов в области искусственных нейронных сетей, нейробиологии и системной биофизики. Живой интерес участников конференции вызвал доклад научного руководителя Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, старшего научного сотрудника Duke University, Михаила Лебедева о новейших разработках в области создания интерфейса «мозг-компьютер». Ученый рассказал корреспонденту проекта «Социальный навигатор» МИА «Россия сегодня» о значении исследований в этой сфере.
– Михаил Альбертович, что такое интерфейс «мозг-компьютер» и для чего он нужен?
– Это устройство, которое считывает сигналы мозга, как бы читает мысли, и потом отправляет эти сигналы каким-то внешним устройствам.
Первая задача интерфейса «мозг-компьютер» – это восстановление моторных функций у парализованных пациентов.
При спинномозговой травме у человека нередко прерывается связь между мозгом и руками и, чаще, ногами. Но мозг остается совершенно нормальным, и он содержит все области, которые могут воспроизводить движение. Поэтому записывая все сигналы мозга, декодируя их и направляя к протезам или стимулируя мышцы самого человека, мы можем восстановить движение.
Пациенты с латеральным амиотрофическим склерозом полностью парализованы, и они никак не могут общаться с внешним миром, хотя сознание у них работает прекрасно. Им нужны средства коммуникации, поэтому мы считываем сигналы их мозга и подключаем их к компьютеру. Благодаря этому пациенты могут посылать сигналы вовне и общаться с другими людьми.
– Дают ли новые интерфейсы другие возможности пациентам?
– Да, они помогают устранить различные сенсорные нарушения. К примеру, парализованный человек перестает чувствовать парализованные части тела, вместо этого приходит фантомная боль. Стимулируя мозг, мы, с одной стороны, можем искусственно вызывать потерянное ощущение, а с другой стороны, убирать фантомную боль, которая также связана с нарушениями функций организма.
Если двигаться дальше, то можно представить, что в какой-то момент эти интерфейсы помогут улучшить функцию мозга даже у здоровых людей.
Уже существуют фирмы, которые говорят: «Мы вас подсоединим к видеоигре», – и так далее. Конечно, это жульничество, поскольку они не записывают настоящие сигналы мозга, а записывают какие-то другие сигналы, связанные с движением тела или с электрической активностью мышц лица.
Но это то, к чему можно стремиться. Пока такое «улучшение мозга» не нужно здоровому человеку, но я вполне могу представить себе ситуацию в будущем, когда будет модно иметь имплант, подсоединять его к гаджетам и как-то использовать.
– Вам не кажется это пугающим?
– Да, в этом есть некоторая опасность, и сейчас философы и специалисты по этике думают над этими вопросами. Но пока разработка и внедрение таких имплантов – это отдаленная перспектива, даже не завтрашний, а послезавтрашний день.
– Могут ли исследования интерфейса «мозг-компьютер» дать импульс для развития робототехники?
– Выдающийся физик Ричард Фейнман любил говорить: «Я начну понимать что-то, только когда я смогу это сделать».
Описать принцип работы интерфейса несложно – подключаем к мозгу, восстанавливаем моторные функции и так далее. Все ясно и понятно. Но реализовать это на практике – совсем другое дело.
Возникают совершенно новые задачи для робототехников. Скажем, как создать экзоскелет для парализованного пациента.
В настоящее время полностью парализованного больного пока нельзя поместить в экзоскелет. Робототехника еще к этому не готова – человек слишком тяжелый, и балансировать его вес в вертикальном положении очень сложно.
Но уже есть экзоскелеты для пациентов с парализованными ногами, они пользуются при ходьбе костылями и прекрасно реабилитируются. При ходьбе такого пациента внешне почти не отличить от здорового человека. И мы видим, как при решении этой задачи разные научные дисциплины сходятся воедино, дают друг другу импульс для развития, полезного и взаимовыгодного обмена.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru