Shadow

Интерфейсы «мозг-компьютер»

resample(lanczos)

Лекция психолога Василия Ключарёва о том, как нейротехнологии стирают границы между человеком и внешней средой

В рамках лекционного марафона «Идеи 2020. Путешествие в мир будущего», состоявшегося в DI Telegraph, руководитель департамента психологии НИУ ВШЭ Василий Ключарёв прочитал лекцию о том, как нейротехнологии стирают границы между человеком и его средой. Он рассказал о новых роботизированных протезах, о том, как можно передавать информацию в мозг и получать ее, а также о сфере применения новых разработок в этой области. «Лента.ру» записала основные положения лекции.

Существуют оптические иллюзии, когда на статичной картинке человек видит движение. Возникают они потому, что так устроена сетчатка нашего глаза, наша зрительная система, наш мозг. Мы можем его обмануть, создавая иллюзорное движение, которого на самом деле не существует. Обычно мы вспоминаем о нашем мозге, когда чувствуем себя плохо: например, ощущаем боль в голове, или хочется еще одну чашечку кофе, или вдруг начинаем забывать какую-то информацию.

Понимание, как работает наш мозг, открывает для нас новые перспективы в осознании окружающей среды, наших взаимоотношений с ней, новые технологии. Нейробиология и нейротехнология основываются на простой мысли, которая зачастую вызывает аллергию у гуманитариев: мы, наши мысли — не более чем активность нейронов.

Василий Ключарев
Василий Ключарев
Фото: страница Василия Ключарева в Facebook

Донести определенные молекулы лекарства до конкретного нейрона — большая проблема, и ее решением занимается молекулярная фармакология. Генетическая дает возможность восстановить правильную работу нейронов, внедряя молекулярную последовательность определенных генов. На клеточном уровне происходят грандиозные исследования по перепрограммированию работы мозга — если в нем умерло некоторое количество нейронов, то оставшиеся можно перепрограммировать таким образом, чтобы они выполняли функции умерших. Есть фантастические технологии, связанные с комбинацией генетических методов и классических нейробиологических методов. С помощью вирусов в мозг внедряются специальные светочувствительные молекулы, благодаря которым можно включать и выключать его области, используя свет с определенной длиной волны.Есть и целый раздел нейротехнологий, которым занимаемся мы в нашем Центре нейроэкономики и когнитивных исследований ВШЭ. Некоторые из них относятся к нейровизуализации — тому, как нам понять, что происходит в мозге, ведь нельзя же заглянуть внутрь черепной коробки. Вместо этого можно попробовать зарегистрировать его активность и визуализировать ее на экране компьютера с помощью определенных математических методов. Существует и целое направление интерфейсов «мозг-компьютер», позволяющих напрямую связать мозг с ЭВМ. Сейчас специалисты центра развивают несколько технологий: нейровизуализация, «мозг-компьютер», нейромаркетинг и нейроэкономика.

Из мозга

Уже сейчас нейротехнологии меняют представление о человеке и его взаимодействии с окружающей средой. Введем несколько простых постулатов: у человека есть мозг, который потребляет информацию из окружающей среды, поступающую от органов чувств. Он перерабатывает данную информацию и на выходе задействует систему управления мышцами — например, моторные нейроны могут посылать импульсы на руки, благодаря чему мы можем писать.

Предположим, человек прочел чье-то письмо, переработал его содержимое в мозге и написал ответ, и при этом именно мышцы руки, активируясь, позволяют ему писать сложные знаки на бумаге. Если человек хочет что-то сказать, то активируются мышцы языка, рта, позволяющие произносить слова и фразы, если хочет подмигнуть, то начинают работать мышцы, расположенные вокруг его глаз. Единственный выход нашего мозга [во внешнюю среду] заключается в активации мышц.

Указанное выше делается, чтобы начать создание искусственных органов чувств, например зрения. Некоторые из них уже существуют, и они хорошо себя зарекомендовали. То, что казалось невозможным, теперь реально, например кохлеарные имплантаты. Тысячи людей пользуются этим искусственным органом слуха, если у них нарушено правильное функционирование ушной улитки. В этом аппарате есть мембрана, чувствительная к звуку, а сам он преобразует звук в электрический сигнал, который передается напрямую к звуковому нерву. Сам аппарат располагается на ухе и к нерву подключается с помощью оперативного вмешательства.

Мы в нашем центре занимаемся, в том числе, стимуляцией мозга для коррекции поведения человека. Благодаря транскраниальному магнитному стимулятору доступно создание сфокусированного магнитного поля и воздействие на определенные области мозга пациента — «включение» или «выключение» их. Таким образом, например, можно временно запретить человеку говорить, или заставить его поднять руку, или двинуть пальцем помимо его воли. С помощью данной технологии доступно временное влияние на некоторые аспекты поведения пациента. Все эти эффекты уходят в течение нескольких минут, если воздействие не повторять. Такой метод уже используют для лечения депрессии.

Наш профессор Матео Феура показал, что мы можем стимулировать области мозга на разных частотах, помогающих людям выполнять ту или иную операцию. В одном из экспериментов испытуемым нужно подбирать карточки по конкретным критериям (форме, цвету), используя определенную логику. Стимуляция помогла им быстрее выполнять такие операции. Эта же технология применяется для помощи людям при отказе от наркотиков или алкоголя.

Следует понимать, что каждое знание о том, как работает мозг, нужно для лечения заболеваний с ним связанных. Последние данные показывают, что важность болезней, связанных с этим органом, долгое время недооценивалась — оказалось, что на их лечение только в Европе тратится 800 миллиардов евро ежегодно. Это больше, чем расходы на лечение сердечно-сосудистых заболеваний, рака и диабета вместе взятых. Создание инструментов и технологий для борьбы с проблемами мозга является важным для экономики.

Нейротехнологии стирают наше представление о взаимодействии с окружающей средой. С помощью них мы можем транслировать наши движения на тысячи километров роботизированному аватару, оперировать внутри виртуального трехмерного пространства, не только передвигая аватар, представляющий нас, но и получая от него виртуальные ощущения.

Михаил Карпов

ЧИТАЙТЕ ТАК ЖЕ:  Почему МРЭК не озвучивает пациентам установленные диагнозы? Отвечает эксперт
ТАНЦЫ НА КОЛЯСКАХ | БЕЛАРУСЬ


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *