В России запущено производство массового гаджета, принцип работы которого построен на распознавании сигналов мозга компьютером. В будущем технологии нейроинтерфейса смогут кардинально изменить нашу жизнь, но сначала придется преодолеть ряд технологических сложностей
Новый майнд-трекер предлагается в двух вариантах: повязка с четырьмя датчиками и наушники, где датчиков пять Человеческий мозг генерирует электрические сигналы, которые легко распознать датчиками, расшифровать, превратить в компьютерные данные. С помощью этих данных человек может в режиме реального времени следить за своими когнитивными способностями. Именно на таком принципе основана работа гаджета Mind Tracker, массовое производство которого недавно началось в Таганроге. Новое устройство от российского стартапа Neiry представляет собой головную повязку или наушники, в которые встроены датчики, считывающие уровень активности коры головного мозга. Производитель обещает, что Mind Tracker, подобно фитнес-браслету, поможет определить степень утомляемости и тревожности своего владельца. Но не только: гаджет способен выявить природные способности человека к той или иной умственной деятельности. Создатели продукта декларируют, что его появление — существенный шаг к развитию передовых технологий нейроинтерфейса, обеспечивающих связь между мозгом и компьютером. Благодаря этим технологиям в ближайшем будущем компьютеры научатся распознавать наши мысли. Включить свет в комнате или убавить громкость телевизора можно будет, просто подумав об этом.
Соединить мозг и компьютер
То, что человеческий мозг генерирует электрические импульсы, ученые обнаружили еще в середине XIX века. Позже эти биотоки научились записывать и распознавать — так появилась электроэнцефалография, раздел медицины, изучающий электрическую активность головного мозга. Начиная с 1930-х годов врачи, в том числе в СССР, активно используют данные электроэнцефалограммы (ЭЭГ): подключенные к мозгу электроды определяют такие параметры биотоков, как средняя частота колебаний, амплитуда, фаза, динамика. Таким образом определяется функциональное состояние головного мозга, диагностируются различные заболевания, прежде всего связанные с деятельностью центральной нервной системы (в частности, эпилепсия и пр.).
В конце ХХ века энтузиасты и ученые заинтересовались проблемой распознавания не только бессознательных сигналов мозга, но и мыслей человека. Появилась идея создания системы «мозг — компьютер» — так называемого нейрокомпьютерного интерфейса (НКИ).
Обратите внимание: Запчасти и комплектующие для пищевого оборудования от ведущих компаний ЕС, России, Беларуси и Тайваня.
Эксперименты в этом направлении идут с 1970-х годов, и за последнее десятилетие область НКИ превратилась в индустрию: под данным международной аналитической компании Research and Markets, мировые объемы рынка НКИ (Brain Computer Interface, BCI) в настоящее время оцениваются на уровне 2 млрд долларов в год.В сфере практического применения далеко продвинулась российская компания «Моторика», которая успешно создает бионические протезы с использованием технологий распознавания сигналов человеческого тела (см. «Как сыграть на гитаре с помощью киберруки», «Эксперт» № 7 за 2021 год; «Азиатский переполох и немного Африки: куда уходит бизнес», «Эксперт» № 1 за 2023 год). О том, смогут ли в ближайшее время трекеры для мозга стать такими же привычными, как умные часы или фитнес-браслеты, рассуждает Михаил Синцов, руководитель направления человеко-машинных интерфейсов компании «Моторика».
— Говоря об интерфейсах «мозг — компьютер» (ИМК) в повседневной жизни, мы пока подразумеваем только неинвазивные технологии, не нарушающие целостность организма при установке и применении. Доминирующим в этой области решением для ИМК является электроэнцефалография — запись электрических биопотенциалов активности коры головного мозга с помощью электродов, установленных на голове человека (для этого существуют специальные шапочки, ободки или просто отдельные электроды). Развиваемая параллельно портативная магнитоэнцефалография широкого распространения не получила из-за сложности устройства датчиков. Самой технологии поверхностной ЭЭГ уже исполнилось сто лет, в основном она применяется для функциональной диагностики в клиниках или в исследовательских проектах, где возможно соблюдать специальные условия при измерениях.
К сожалению, для того чтобы технология работала «в поле» для рядового потребителя, качества измеренного сигнала кортикальной активности в ЭЭГ недостаточно: его часто перекрывают электрические шумы, наводки или даже активность близко расположенных мышц. Самая большая проблема разработок всех систем «мозг — компьютер» — низкое соотношение сигнал/шум у целевого сигнала. Измеряемые электрические биопотенциалы обычно лежат в диапазоне микровольт — милливольт (одна миллионная — одна тысячная вольт, для сравнения: пальчиковая батарейка — это 1,5 вольт), что на порядки меньше наводок от бытовых приборов, находящихся поблизости.
Однако при соблюдении ряда ограничений — например, при нахождении тела в покое, аккумуляции целевого сигнала по пространству с нескольких электродов и во времени — можно выделить полезные биомаркеры физиологического состояния человека. В качестве примера представьте системы ЭЭГ как источник биологической обратной связи для медитации, трекеры усталости водителей, полиграфию на вооружении спецслужб, ЭЭГ-мониторинг сна или развлекательный контент с обратной нейросвязью (игры, музыка, видео, виртуальная или дополненная реальность — VR/AR).
Наша компания использует нейромодуляционную платформу NEMO Sensitive — систему по очувствлению и купированию фантомных болей (болей в ампутированной конечности), которая работает с помощью стимуляции электродов, имплантированных в периферические нервы культи пользователя. Сегодня пилоты — испытатели протезов могут различать, твердый предмет или мягкий, определять на ощупь его размер.
В области неинвазивных ИМК на основе электроэнцефалографии наши разработчики, безусловно, могут конкурировать с иностранными фирмами. Основной вопрос — найти рыночную нишу, где такие продукты будут полезны. В зарубежных ИМК-компаниях существуют решения как с закрытым, так и с открытым исходным кодом и схемотехникой: Emotiv, Muse, Neurosky, NextMind, OpenBCI и пр. В России — в Москве, Санкт-Петербурге, Нижнем Новгороде, Ростове, Казани, Самаре, Новосибирске, Томске, Владивостоке — есть сильные научные команды, занимающиеся разработкой ИМК для клинических и прикладных задач, публикующиеся в ведущих научных журналах. Однако компаний, производящих продукт для широкого бытового применения, в нашей стране пока мало.
Преимущество Mind Tracker заключается в том, что в устройстве используются сухие датчики, а не одноразовые или «мокрые» (требующие смачивания поверхности для считывания сигнала) электроды. Поэтому им легко пользоваться — как любым носимым смарт-гаджетом, например умными часами. Подобные коммерческие нейропродукты наверняка вызовут интерес СМИ, станут драйвером профильного образования и развития новых прикладных областей — все это положительно скажется на отечественной нейротехнологической сфере».
Полная версия этого материала доступна только подписчикамЧитать материалы из печатного выпуска журнала в полном объеме могут только те, кто оформил платную подписку на ONLINE-версию журнала.
Попробовать бесплатно Подписаться за 390 рубВсе материалы номера за 120 рубЯ – подписчикБольше интересных статей здесь: Технологии.
Источник статьи: В России запущено производство массового гаджета, принцип работы которого построен на распознавании сигналов мозга компьютером.