Цивилизация
Японская корпорация Hitachi Medical предложила новую вариацию прямого интерфейса между мозгом и компьютером. Разработанное ею устройство позволяет руководить переключателями масштабной модели скоростной железной дороги в то время, как испытуемые считают в уме или перечисляют различные предметы по памяти.
Новый интерфейс разработан на основе так называемой оптической топографии.
Принцип оптической топографии является методом исследования кровеносных сосудов головного мозга (на глубине порядка 3 см от верхнего слоя кожи) на насыщенность кислородом и тромбоз. Просвечивая и сканируя кору головного мозга в ближнем инфракрасном спектре (волны от 0,74 до 2,5 мкм), можно определить изменения уровня гемоглобина в сосудах, а также объем крови в тех или иных отделах головного мозга. Когда определенная область мозга активизирована, объем крови в ней увеличивается. Соответственно, машина может вычислить наиболее активные отделы головного мозга в тот момент, когда человек совершает определенное действие или решает ту или иную задачу.
Изменения в кровотоке, связанные с умственной деятельностью, машина трансформирует в сигналы напряжения, способные управлять работой внешних устройств. Так, в эксперименте, проведенном японскими исследователями, испытуемые активизировали элемент управления модели поезда, считая в уме и вспоминая различные предметы.
Так как цикл измерения, вычисления и выдачи результата занимает у машины 0,1 секунды, то создается впечатление, словно компьютер реагирует на мысли человека в режиме «реального времени».
Пока интерфейс созданной машины позволяет выполнять узкий набор простых управляющих программ, например, «вперед — назад» или «вкл. — выкл.».
Однако японцы надеются расшифровать и более сложную деятельность различных отделов головного мозга, также связанную с составом крови. И в итоге создать систему реагирования, позволяющую управлять более сложными механическими операциями. Тогда, как считают ученые, новый мозговой интерфейс смогут использовать парализованные пациенты, поскольку машина гарантирует им большую свободу и независимость.
На данный момент компания Hitachi Medical надеется за пять лет создать коммерческую версию прибора, необходимого в медицине и биологических исследованиях.
Ранее, в мае 2006 года, японские ученые из Международного института передовых телекоммуникационных исследований (ATR) сообщили о совместной с фирмой «Honda» разработке еще одной мозг-машины. Интерфейс этого изобретения основан на посекундном анализе картинки активности различных отделов головного мозга, получаемом путем магниторезонансного сканирования. Специальная программа обрабатывает информацию о нервных сигналах в мозге, распознавая по ним, например, движения и жесты, совершаемые человеком.
Правда, данный механизм повторяет жесты человека с 7-секундной задержкой, точность распознавания движений составляет лишь 85%.
Авторы изобретения отмечают, что их программу можно модифицировать для распознавания «движений мысли» по анализу иных мозговых сигналов, что в будущем позволит миниатюризировать технологию, отказавшись от огромного магнитного томографа.
Таким образом, скоро для того, чтобы наблюдать, скажем, за работой кровеносных сосудов, выявлять причины нарушения мозгового кровообращения, а также чтобы просто иметь возможность передвигаться, пациентам достаточно будет об этом подумать.
Кроме того, у компьютерной топографии есть ещё одно немаловажное преимущество: в отличие от большинства методов контроля над машинами, при её использовании не нужно вживлять электроды непосредственно в мозг.