А у нас самое большое научное СМИ в Telegram!
Подписаться
  • Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
02.04.2021
Василий Парфенов
3 817

Испытания высокоскоростного беспроводного интерфейса мозг-компьютер впервые прошли в домашних условиях

8.9

Американские специалисты в области нейротехнологий завершили испытания первого в мире компактного и беспроводного полноскоростного интерфейса мозг-компьютер. Самое интересное, что часть эксперимента проводили во время пандемии, поэтому она проходила буквально в домашних условиях. И это добавило интересных и ценных данных в копилку знаний ученых.

Испытания высокоскоростного беспроводного интерфейса мозг-компьютер впервые прошли в домашних условиях
Пациент с двумя беспроводными передатчиками BrainGate на голове / ©Brown University

Научная работа с описанием и результатами испытаний размещена на портале рецензируемых публикаций IEEE Xplore. Ее авторы — команда ученых, участвующих в проекте BrainGate. Это объединение на базе Брауновского университета специалистов из ведущих профильных медицинских и научно-исследовательских американских учреждений с целью создания удобного и функционального интерфейса мозг-компьютер. Часть их разработок уже успешно прошла клинические испытания.

В своей новой статье ученые показывают полноценную работу полностью беспроводного интерфейса мозг-компьютер, передающего данные с той же скоростью, что и его проводные аналоги. Это серьезный шаг вперед в деле разработки подобных устройств. Попытки избавиться от громоздкой косы проводов, идущих от массива датчиков на голове пациента к блоку управления и анализа сигналов, предпринимали и ранее. Но последняя версия BrainGate — первое такое устройство, которое обеспечивает передачу потока данных от имплантированных электродов в полном объеме и без потерь.

Испытания высокоскоростного беспроводного интерфейса мозг-компьютер впервые прошли в домашних условиях
Для сравнения — предыдущая, проводная версия BrainGate / ©Brown University

Созданное в рамках BrainGate устройство представляет собой небольшую коробку весом около 43 граммов и размером с два спичечных коробка. В ней находится аккумулятор, модуль беспроводной связи и разъемы для подключения имплантированных в кору головного мозга электродов. В описанном испытании приняли участие два парализованных ниже шеи пациента, в черепе которых установили по два массива из 96 электродов каждый (всего — 192). Они считывали сигналы с моторной коры, а компьютер затем интерпретировал их в движение курсора на экране.

Оба подопытных довольно быстро освоили новый интерфейс мозг-компьютер и научились управляться с ним так же хорошо, как с проводным. Это уже доказывает эффективность разработки, но у эксперимента был и дополнительный результат. Поскольку часть тестов проводилась после марта прошлого года, когда случилась пандемия Covid-19, их пришлось организовывать в домашних условиях. И тут удалось оценить все прелести беспроводного подключения: ученые смогли считывать мозговую активность пациентов буквально круглые сутки, не создавая при этом для них неудобств. Потребовалось лишь научить помогающий инвалидам на дому медицинский персонал правильно настраивать беспроводную сеть.

Область науки, связанная с интерфейсами мозг-компьютер (BCI), — довольно тесная, так что сложно избежать сравнения BrainGate с самой известной разработкой в этой сфере — Neuralink. Сами авторы публикации упоминают очередное детище Илона Маска в статье лишь однажды — в разделе, посвященном конфликту интересов. Дело в том, что исследовательский департамент Общеклинической больницы штата Массачусетс, где работает один из авторов вышеописанного исследования, оказывает консультации и проекту Neuralink. Но это стандартная практика как для больницы, так и при написании статей (если есть хоть какие-то связи с конкурирующими разработками, их нужно обязательно указывать), и на содержание публикации она никак не влияет.

На деле между Neuralink и BrainGate — большая разница. Проект Брауновского университета более «приземленный» и реалистичный. В нем используют массивы электродов длиной полтора миллиметра, объединенные в квадратные массивы по 96 штук. Такие сенсоры удалось изготовить, и они работают, но отладка, испытания и сертификация для применения на людях заняли много лет. Именно команда BrainGate в 2012 году впервые смогла сделать систему управления роботизированным протезом с несколькими степенями свободы для парализованных пациентов.

Поэтому, во-первых, эти ученые — действительно пионеры нейротехнологий, а во-вторых, на их опыте хорошо видно, насколько трудна эта область. Что интересно, по итогам вышеописанных испытаний ученые уже подали все необходимые документы для получения разрешения на ограниченное клиническое применение своей разработки. Возможно, именно BrainGate станет первым компактным, беспроводным и полнофункциональным интерфейсом мозг-компьютер, который доступен специалистам по всему миру.

Neuralink же делает упор на масштабы и технологичность: тысячи электродов, быстрая имплантация и компактный приемопередатчик. Цели — амбициозные, первые тесты уже успешно провели, но до обещанных фантастических результатов еще далеко. Потенциально это грядущая революция в области нейротехнологий. На практике пока что эффект несколько иной, пусть и тоже очень полезный: Neuralink подстегнул остальные научные команды, которые давно занимаются нейроинтерфейсами, ускорить темпы своих разработок. А науке тоже иногда не помешает толика азарта и здоровой конкуренции.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 13:47
Алиса Гаджиева

На юге Ирака идут раскопки Лагаша — одного из самых ранних крупных городов мира. Исследователи уже обнаружили городские кварталы и выделили отдельные общественные здания, в том числе древнешумерское кафе.

8 часов назад
Мария Азарова

Правильная интерпретация взаимодействий между кошками — важная составляющая благополучия проживающих в семьях животных. Однако многие владельцы все время сталкиваются с проблемой: как отличить игру питомцев от агонистического поведения?

Вчера, 16:13
Анна Новиковская

Каждый рыбак в Северной Америке мечтает поймать гигантскую щуку, но мало кому это удается. И ученые выяснили: все дело в размере и характере животного.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

27 января
Александр Березин

Игру 2013 года и выходящий с января 2023 года сериал по ней часто принимают за научную фантастику. То есть произведение, основанное на предположениях, не противоречащих науке. Однако вряд ли дело обстоит таким образом. Проблема в том, что создатели мира The Last of Us слишком некритично подошли как к научному фундаменту, на котором основан их мир постапокалипсиса, так и к тому, что думает наука о самой реальности «постапов». Naked Science пробует разобраться в деталях.

27 января
Сергей Васильев

Антропологи раскопали остатки центра массового изготовления обсидиановых рубил, где древние мастера Homo работали еще больше миллиона лет назад.

10 января
Алиса Гаджиева

Исследователи, изучающие систему обороны Великой стены, обнаружили следы более 130 секретных сквозных проходов и полагают, что это только начало.

25 января
Василий Парфенов

Пока фанаты SpaceX увлеченно следят за достижениями компании, астрономы грустно наблюдают, как их работа становится сложнее с каждым запуском спутников Starlink. Прогресс не проходит без жертв. Поэтому различные научные ассоциации ищут способы снизить негативное влияние множества новых рукотворных объектов в околоземном пространстве на качество данных, получаемых телескопами. Некоторые решения со стороны выглядят экстремальными — например, теперь лазеры для корректировки адаптивной оптики можно не выключать, если в поле зрения есть спутник Starlink. А это десятки ватт излучения!

5 января
Александра Медведева

Биологи показали, что нейронные сети гиппокампа, ответственные за пространственное восприятие, изменяются не линейным образом, а в соответствии с гиперболической геометрией. То есть мозг представляет пространство в форме расширяющихся песочных часов. Результаты исследования могут иметь значение для лучшего понимания различных нейродегенеративных расстройств.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: