Испытания высокоскоростного беспроводного интерфейса мозг-компьютер впервые прошли в домашних условиях — Naked Science
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.
11 часов назад
68 минут
Ольга Иванова

Своими корнями история Армении уходит в глубокую древность и неразрывно связана с историей всего Древнего мира. Но зачастую, зная в деталях историю Рима и Древней Греции, мы в гораздо меньшей степени осведомлены о событиях, происходивших в Античное время в Армении, оказавшейся на перекрестке цивилизаций Запада и Востока. В силу многих причин она не попала в должном объеме в учебники и незнакома тем, кто интересуется историей. Попытаемся хоть немного исправить эту несправедливость.

Вчера, 10:07
6 минут
Сергей Васильев

Первые сейсмические данные о внутренней структуре Красной планеты показали ее удивительно толстую кору и большое расплавленное ядро.

7 часов назад
5 минут
Илья Ведмеденко

Специалистам «Роскосмоса» удалось запустить основные двигатели нового модуля «Наука». Ранее сообщалось о технических неполадках, возникших после старта.

21 июля
22 минуты
Александр Березин

Существующие континенты движутся к слиянию в один — это лишь вопрос времени, считают большинство исследователей. Группа ученых решила выяснить, что будет с обитаемостью Земли после того, как это слияние завершится. Как оказалось, температура на планете существенно вырастет при любом исходе. Но в случае формирования одного из двух возможных суперконтинентов на суше станет намного холоднее. Если возникнет второй суперконтинент, доля обитаемой твердой поверхности, напротив, возрастет. Почему так получается и что из этого следует?

21 июля
4 минуты
Сергей Васильев

До сих пор было неизвестно, могут ли плоды передавать сигналы материнскому растению, но опыты, поставленные на томатах, показали, что это действительно происходит.

18 июля
5 минут
Илья Ведмеденко

Представлены первые фотографии перспективного российского боевого самолета, премьера которого состоится на грядущем авиасалоне МАКС. Ранее мы уже могли видеть новую машину, однако ее скрывал защитный чехол.

13 июля
5 минут
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
7 минут
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

11 июля
28 минут
Александр Березин

Еще год назад почти все были уверены, что эпидемия быстро закончится. Ведь научные исследования говорили: иммунитет переболевших очень сильный, а повторные заболевания крайне редки. Российские власти все еще верят в это: глава Роспотребнадзора Анна Попова утверждает, будто повторно болеет только 1%. От этого в России до сих пор ждут достижения «группового иммунитета» осенью — и, разумеется, снятия ковидных ограничений. К сожалению, это пустые надежды. Данные из других стран вообще не показывают реальной возможности достичь группового иммунитета за счет переболевших. Разбираемся в деталях.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
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: