Online-заявка
ONLINE-ЗАЯВКА
  • Гарантируем Конфиденциальность
ico

Молодые ученые. Рука доктора осьминога.

08.07.2014

В Москве состоялась "битва учёных" Science Slam - аналог конференции TED. Участники проекта рассказали нам о том, почему сегодня заниматься наукой уже не стыдно.

Даниил Кирьянов

Должность Сотрудник лаборатории нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов МГУ

Чем занимается Разрабатывает технологии «мозг-компьютер», расширяющие способности человека

Об альма-матер Их две. Вообще я урожденный бауманец, программист-электронщик. Но еще будучи студентом МГТУ, побывал на лекции профессора МГУ и известнейшего психофизиолога Александра Каплана. Так я познакомился со своим будущим научным руководителем. Я выбирал, куда податься после универа и Каплан не отказал, стал учителем. Так что я перебежчик, потому что лаборатория нейрофизиологии и нейроинтерфейсов МГУ — суперинтересное место.

Почему стал ученым: Загорелся идеей. Потом выиграл российский грант «Умник», небольшой и двухгодичный, 200 тысяч в год. Но с чего-то нужно начинать. Сейчас полностью погружен в проект. Надо отработать экзоскелет, систему управления моего гаджета-руки и протестировать его на инсультных пациентах. Рука почти всегда со мной в портфеле. Я вот думаю, что такие конечности смогут заменить инвалидам потерянные руки. Это фантастика. Как тут не быть ученым?

Совет студентам: Делайте то, что любите. Каждый день.

Метод Бергера

За последнее время случилось нечто крутое. Впервые за всю историю эволюции человечества у нас появляется новый канал связи и передачи информации во внешний мир, абсолютно идущий в обход мышц. Представьте только: уже сегодня каждый из нас может научиться вводить текст напрямую от мозга, руководить руками-манипуляторами. Все как в «Звездных войнах». Как передается информация в мозгу человека? Дело в том, что в мозге есть особенные клетки, их более ста миллиардов. Все они общаются друг с другом — передают по специальным отросткам электрические импульсы. Получается особенный электрический шум, который можно измерить, подсоединив электроды к коже головы. Смачиваем гелем волосы, прислоняем электроды — дальше в ход вступает электроэнцефалограмма, которая позволяет проанализировать работу мозга, анализируя этот шум сотен тысяч миллиардов работающих нейронов. Нам еще повезло, в начале ХХ века изобретатель электроэнцефалографии Ганс Бергер пробовал эту методику на своем сыне — просто втыкал в кожу головы иглы чтобы обеспечить хороший контакт. Обычно электроэнцефалограммой диагностируется эпилепсия. Но сегодня с помощью этой технологии можно давать команду устройствами, а не просто определять характеристику мозга. Например, писать текст с помощью силы мысли, управлять инвалидной коляской.

В 2012 году группе американских ученых удалось создать систему, которая помогла полностью парализованной пациентке управлять механической рукой — брать стакан сока и пластиковые тарелочки с пиццей.

Но там применили довольно страшный метод — вживили в кору головного мозга множество электродов. Дорого, сложно и опасно.

Эффект велосипеда

Мы занимаемся методиками инвазивными, не требующими никаких операций. Мой первый нейроинтерфейс — механическая рука. Объясню, как она работает. Если вы смотрите на любые мигающие или движущиеся объекты, то после каждого резкого движения в зрительной коре отображается небольшой скачок потенциала. Сфокусируйте внимание на одном из таких объектов — энцефалограмма покажет отличие отклика на целевое мигание от мигания всех остальных штук. Система сделает вывод, какую из мигалок выбрать. Точность исследования составит порядка 90%. Мозг — агрегат с совершенной гибкостью. Мы хотим, чтобы он подстраивался под систему управления. Мой учитель Александр Каплан как-то раз в Корее пробовал руководить радиоуправляемой машинкой напрямую через мозг. Все просто — внимание на электроэнцефалограмму. Мы можем ассоциировать амплитуду альфа-ритма с командами сигналов, управляющих машинкой. Чуть выше альфа-ритм — машинка поворачивает чуть левее, ниже — правее. Дальше человеку, который смотрит на эту двигающуюся штуковину, одевают на голову шапку с проводками. Мозг улавливает взаимосвязи между движением этой машинки с собственной активностью. Пройдя небольшое обучение, человек научится регулировать свою активность так, чтобы машинка вела себя как ему захочется. Поймите: вы просто захотите, а система все сделает за вас. Поднимите свою правую руку? Как вы это сделали? Вы просто хотите, чтобы она поднялась. Тем не менее, ребенку требуется значительное время чтобы научиться овладеть своими конечностями. Так и здесь: человек, который подвергается неосознанному обучению уподобляется ребенку, который заново учится управлять неизвестным. Работает эффект велосипеда — единожды научившись, мы делаем это машинально.

Человек-паук

Это очень интересно с точки зрения медицины. Но меня занимают идеи нейрогаджетов. Помните Доктора Осьминога из комиксов? Мне всегда страстно хотелось поуправлять самому дополнительными конечностями параллельно своим рукам. Моя технология поможет сделать это, просто надев шлем. Мне неинтересны аппараты, дублирующие функции двух рук. Я хочу сделать именно параллельные щупальца. Представляете такого человека с четырьмя руками за спиной? Одна размешивает чай, вторая режет мясо, третья расчесывает волосы, а четвертая отвешивает поклон. Сейчас моя рука уже может руководить компьютерной мышью. Конечная цель — сделать нейрогарнитуру, которая поможет управлять компьютером от мозга, а в конечном итоге вообще сможет представлять дополнительную почти самостоятельную конечность. И это, ребята, переворачивает науку. У слона огромный мозжечок. Гораздо больше человеческого. Просто потому что слону потребовалось научиться управлять пятой конечностью — хоботом. Возможно, нейроинтерфейсы сильно повлияют на человека в ближайшие годы. А это следующий виток эволюции.

Источник: www.ucheba.ru

 



Вернуться к списку статей

ico

Подписка на дайджест новостей

+
Политика конфиденциальности

Компания ЦТР «Гуманитарные технологии» уважает ваше право и соблюдает конфиденциальность при заполнении, передаче и хранении ваших конфиденциальных сведений. Размещение заявки на сайте компании ЦТР «Гуманитарные технологии» означает ваше согласие на обработку данных.

Под персональными данными подразумевается информация, относящаяся к субъекту персональных данных, в частности фамилия, имя и отчество, дата рождения, адрес, телефон, адрес электронной почты, семейное, имущественное положение и иные данные, относимые Федеральным законом № 152-ФЗ от 27 июля 2006 года "О персональных данных" (далее - "Закон") к категории персональных данных.

Целью обработки персональных данных является оказание услуг для клиентов компании ЦТР «Гуманитарные технологии».