XX International Scientific and Technical Conference "Neuroinformatics-2018", organisert med deltakelse fra National Research Nuclear Institute "MEPhI" (NRNU MEPhI), samlet i Moskva de største ekspertene innen kunstig nevrale nettverk, nevrobiologi og systembiofysikk. En livlig interesse for konferansedeltakerne ble vekket av rapporten fra Mikhail Lebedev, vitenskapelig leder for Center for Bioelectric Interfaces ved National Research University Higher School of Economics, Senior Research Fellow ved Duke University, om den siste utviklingen innen å lage et hjerne-datamaskin-grensesnitt. Forskeren fortalte korrespondenten til prosjektet "Social Navigator" MIA "Russia Today" om viktigheten av forskning på dette området.
Mikhail Albertovich, hva er "hjernen-datamaskin" -grensesnittet, og hva er det for?
- Dette er en enhet som leser hjernesignaler, som om du leser tanker, og deretter sender disse signalene til noen eksterne enheter.
Den første oppgaven til hjerne-datamaskingrensesnittet er å gjenopprette motorisk funksjon hos lammede pasienter.
Med en ryggmargsskade avbryter en person forbindelsen mellom hjernen og armene og oftere bena. Men hjernen forblir helt normal og inneholder alle områdene som kan reprodusere bevegelse. Derfor kan vi gjenopprette bevegelse ved å registrere alle hjernesignaler, avkode dem og lede dem til proteser eller ved å stimulere musklene til personen selv.
Pasienter med amyotrofisk lateral sklerose er fullstendig lammet, og de kan ikke kommunisere med omverdenen på noen måte, selv om deres bevissthet fungerer perfekt. De trenger et kommunikasjonsmiddel, så vi leser signalene fra hjernen deres og kobler dem til datamaskinen. Dette gjør at pasienter kan sende signaler utover og kommunisere med andre mennesker.
Gir de nye grensesnittene andre alternativer for pasienter?
- Ja, de er med på å eliminere ulike sensoriske svekkelser. For eksempel slutter en lammet person å føle de lammede delene av kroppen, fantomsmerter kommer i stedet. Ved å stimulere hjernen på den ene siden kan vi kunstig indusere en tapt følelse, og på den andre siden fjerne fantomsmerter, som også er assosiert med nedsatte kroppsfunksjoner.
Salgsfremmende video:
Ved å gå videre kan du forestille deg at disse grensesnittene på et tidspunkt vil bidra til å forbedre hjernens funksjon, selv hos friske mennesker.
Det er allerede firmaer som sier "Vi kobler deg til et videospill," og så videre. Selvfølgelig er dette en svindel, siden de ikke registrerer virkelige hjernesignaler, men registrerer noen andre signaler relatert til kroppsbevegelse eller myografisk aktivitet i ansiktsmusklene.
Men det er dette du kan strebe etter. Selv om en slik "hjerneforbedring" ikke er nødvendig for et sunt menneske, men jeg kan tenke meg en situasjon i fremtiden, når det vil være fasjonabelt å ha et implantat, koble det til dingser og på en eller annen måte bruke det.
Synes du ikke det er skummelt?
- Ja, det er en viss fare i dette, og nå tenker filosofer og etikere over disse spørsmålene. Men så langt er utvikling og implementering av slike implantater et fjernt perspektiv, ikke engang i morgen, men i overmorgen.
Kan forskning på hjerne-datamaskingrensesnittet gi drivkraft for utvikling av robotikk?
- Den enestående fysikeren Richard Feynman likte å si: "Jeg vil begynne å forstå noe bare når jeg kan gjøre det."
Det er enkelt å beskrive hvordan grensesnittet fungerer - vi kobler det til hjernen, gjenoppretter motoriske funksjoner, og så videre. Alt er klart og forståelig. Men å implementere dette er en helt annen sak.
Helt nye utfordringer for robotikk dukker opp. La oss si hvordan du lager et eksoskjelett for en lammet pasient.
Foreløpig kan en fullstendig lammet pasient ennå ikke plasseres i et eksoskjelett. Robotikk er ennå ikke klar for dette - en person er for tung, og det er veldig vanskelig å balansere vekten i en oppreist stilling.
Men det finnes allerede eksoskeletter for pasienter med lammede ben, de bruker krykker når de går og er rehabilitert perfekt. Når man går, er en slik pasient utad nesten ikke skille fra en sunn person. Og vi ser hvordan ulike vitenskapelige fagdisipliner konvergerer når de løser dette problemet, gir hverandre drivkraft for utvikling, nyttig og gjensidig fordelaktig utveksling.
