Испытания высокоскоростного беспроводного интерфейса мозг-компьютер впервые прошли в домашних условиях — Naked Science
9 минут
Василий Парфенов

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.
12 часов назад
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 13:15 (мск), NASA начнет трансляцию исторического события: первого полета вертолета Ingenuity, доставленного на Марс вместе с планетоходом Perseverance. Посмотреть трансляцию можно на нашем сайте.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

6 часов назад
9 минут
Александр Березин

Судя по отсутствию человека на водительском сиденье, машиной управлял автопилот. В теории он отслеживает наличие человека за рулем и без него не едет. Но на практике человек всегда может обмануть компьютер. Неспособность компьютера контролировать человека в описываемом случае привела к печальным последствиям. Несмотря на это, по последним данным, автопилот Tesla снижает риск попасть в аварию в девять раз. Впрочем, с одним нюансом.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

16 апреля
8 минут
Александр Березин

Исследователь из Гарварда проанализировал вероятность полного оледенения всей поверхности — включая экватор — для планет земного типа. Оказалось, это частый сценарий. И он может быть причиной уничтожения всей сложной жизни. Работа показывает неожиданную уязвимость нашей планеты для такого хода событий. По расчетам, в последние 20 тысяч лет Земля прошла буквально в нескольких градусах от полного и постоянного оледенения, исключающего выживание крупных наземных многоклеточных.

Вчера, 21:00
7 минут
Василий Парфенов

Уже этой осенью в путешествие отправится крупнейший из созданных человеком космических телескопов — JWST. Он не только сменит на «посту» стремительно устаревающего «Хаббла», но и существенно раздвинет границы нашего понимания Вселенной. Американские астрономы с помощью моделирования показали, насколько быстро этот научный инструмент сможет обнаружить биосигнатуры в атмосферах планет у других звезд.

25 марта
36 минут
Александр Березин

Улыбающийся мультимиллиардер планирует понять, насколько эффективно мел в стратосфере защищает планету от солнечного света, и если результат хорош, распылить его там в гигантских количествах. Потенциально это результативная задумка: ученые давно показали, что так можно добиться полного покрытия Земли устойчивыми льдами — вплоть до экватора. Увы, идея Гейтса — плагиат, причем не лучший. Советский исследователь предложил похожее полвека назад с более эффективной серой. Интереснее другое: подобные мероприятия один раз едва не уничтожили человечество. Разбираемся в деталях, а также в том, грозит ли нам повторение.

31 марта
51 минута
Александр Березин

Самый зловещий оружейный проект всех времен и народов — термоядерная торпеда, предназначенная для радиационного поражения огромных площадей и создания искусственного цунами. Никогда до этого ни одна страна даже не заявляла о намерении сделать нечто настолько опасное для живых существ. Поэтому российский проект «Посейдон», обещающий именно это, вызывает бурю эмоций. Однако тщательный технический анализ показывает: в реальности он будет совсем не таким, как об этом пишут в СМИ. Даже если он предназначен для радиационного поражения обширных площадей, оно не будет долгим. А уже через год «омытые» им районы будут абсолютно безопасны. Тем не менее новая система действительно изменит стратегический баланс на планете — но не так, как все думают. Попробуем разобраться в ситуации подробнее.

26 марта
12 минут
Василий Парфенов

Похоже, история с американскими военными и «неопознанными воздушными феноменами» только набирает обороты. Новое расследование раскрыло многократные встречи нескольких кораблей Военно-морского флота Соединенных Штатов с аномально ведущими себя летательными аппаратами. Причем происходило это вне пределов досягаемости для любого коммерческого дрона или иного известного компактного БПЛА.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: