Интерфейс «мозг-компьютер» (нейрокомпьютерный интерфейс, BCI) способен обеспечить бесконтактное применение компьютеров, смартфонов, планшетов и других гаджетов с помощью одной только силы мысли. Это может уже сегодня существенно изменить жизнь людей, страдающих параличом, а также расширить границы применения высоких технологий для всего человечества.

Новые возможности для парализованных больных

В Стэндфордском университете проводятся уникальные эксперименты новейшего мозгового импланта BrainGate2. В ходе одного из недавних исследований, осуществленного командой ученых под руководством Джейми Хендерсона, два человека, страдающие болезнью Лу Герига, и один с травмой позвоночника смогли просматривать веб-страницы, самостоятельно воспроизводить видео на YouTube, отправлять сообщения и электронные письма, используя планшет Google Nexus 9.

В данном опыте применялось программное обеспечение для нейронного декодирования с целью интерпретации мозговых импульсов людей, которым были имплантированы электроды в часть мозга, отвечающую за движение рук. Человек мысленно представлял некоторое движение. Мозговые импульсы считывались компьютером, воспринимались им как команды для управления курсором планшета посредством беспроводного соединения. Представляя движения руки, участники эксперимента могли направлять курсор в различные точки экрана планшета, по-разному сжимать либо разжимать руку, а также совершать «щелчки».

Результатом стало выполнение комплекса действий, которые являются самыми обычными для здоровых людей, однако кардинальным образом меняют жизнь парализованных больных. Так, одна женщина смогла поиграть на цифровом пианино, посмотреть изображения орхидей, а также написать и отправить по электронной почте письмо исследователям, выразив свое восхищение и благодарность. Другой мужчина смог найти и послушать аудиозапись любимой песни. У кого-то впервые получилось самостоятельно набрать текстовое сообщение, используя программное обеспечение BCI.

Сомнения Хокинга. Проблемы разработчиков BCI

Данный эксперимент является одним из важных достижений исследователей нейрокомпьютерного интерфейса, стремящихся помочь людям, сраженным параличом. Их умственная активность фактически превращается в биологический пульт дистанционного управления. Нейрокомпьютерный интерфейс уже позволяет парализованным больным печатать, двигать роботизированными руками и даже делать первые шаги, используя силу мысли для контроля электродов, установленных на мышцах ног.

Стоит, однако, отметить, что самый известный в мире человек с болезнью Лу Герига, покойный физик Стивен Хокинг, отказался от управляемого мозгом интерфейса в пользу инфракрасного устройства, которое улавливало движения его щеки и преобразовывало его в сигналы, управляющие компьютером. Возможно, такое его желание было обусловлено достаточно большим имеющимся недостатком нейрокомпьютерного интерфейса – необходимостью вскрывать череп и вживать в мозг имплант. В этом случае может наблюдаться естественное отторжение мозговой тканью твердого электрода, что вызывает образование рубцов и, возможно, нарушает передачу импульсов.

Однако ученые занимаются поисками решения данной проблемы. Так, австралийский невролог Томас Оксли предложил аналог BCI, называемый Stentrode, который проникает в мозг через кровеносные сосуды, где прослушивает мозговые волны. При этом отсутствует необходимость проведения открытой операции.

Еще одно устройство, являющееся неинвазивным вариантом интерфейса «мозг-компьютер», носит название «Святой Грааль». Оно надевается на голову и похоже чем-то на лыжную шапку. Устройство может ощущать активность мозга с помощью инфракрасных световых детекторов, что позволяет людям общаться посредством мыслей.

Таким образом, активные практические исследования и новые достижения разработчиков интерфейса «мозг-компьютер» уже сегодня способны облегчить жизнь людям, страдающим параличом конечностей, сделать ее более интересной и полноценной. Технологии бесконтактной связи мозга с компьютерами, планшетами, телефонами открывают широкие возможности перед всеми людьми. Со временем можно будет с помощью только лишь мысли заходить в Интернет, общаться с другими людьми, совершать всевозможные физические действия. Интерфейс «мозг-компьютер» — будущее, которое уже началось