$ 77.73
 85.74
£ 94.58
¥ 71.40
 80.72
Нефть WTI 33.51
GOLD 1582.40
РТС 1008.85
DJIA 21181.48
NASDAQ 7201.80
мнения

Далай-лама допустил россиян к мозгу тибетских монахов

Фото: Александр Каплан Фото: Александр Каплан

Клавиатура, мышь и голосовое управление больше не нужны — вводить информацию в компьютер можно напрямую от мозга. Усилием мысли люди уже сегодня управляют различными манипуляторами. В ближайшем будущем — смогут отдавать команды подключенным к интернету устройствам. В разработке таких технологий участвуют Илон Маск и тибетские монахи.

Об этом «Ко» рассказал заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейро-компьютерных интерфейсов на биологическом факультете МГУ им. М. В. Ломоносова профессор Александр Каплан.

Напечатать текст глазами

Александр Яковлевич, вы являетесь научным руководителем проекта «Нейрочат». По вашей задумке этот проект должен позволить людям набирать текст одними мысленными усилиями, без голоса и движений. Как это работает?
— Человек смотрит на экран компьютера, на котором в быстром темпе подмигивают буквы алфавита, цифры и знаки препинания. Одновременно у него с помощью восьми датчиков, прижатых к поверхности головы, регистрируется электрическая активность мозга, которая в медицине называется электроэнцефалограммой, или ЭЭГ. С помощью специальных алгоритмов можно распознать реакции на подсветку каждой буквы. Если человек заинтересован в какой-то конкретной букве, то реакция на ее подсветку будет чуть-чуть отличаться от всех остальных. Вот это «чуть-чуть» мы отлавливаем нашими алгоритмами и тут же печатаем на экране нужную пользователю букву.
Вот так, буква за буквой, на компьютере может быть набран целый текст — одним только переводом внимания человека от одной буквы к другой. Сама идея принадлежит американцам, но реализация наша. Точность отгадывания той буквы, о которой думает пациент, составляет 95 %.
Как долго создавался прототип и сколько средств было инвестировано в его разработку?
— Саму идею мы с коллегами по лаборатории воплотили еще в 2011 году, это было описано в международной научной прессе. Но для практической реализации нужна была серьезная финансовая поддержка. От государства я получил грант Национальной технологической инициативы в 100 млн руб. и еще 30 % от общей суммы были внесены соинвестором, компанией «Нейротренд», возглавляемой Наталией Галкиной. На эти деньги мы вместе с ней разработали с нуля и создали 500 комплектов оборудования. Его произвели на заводе медицинской техники в Таганроге.
Сейчас практически все 500 комплектов бесплатно переданы больницам и пациентам. Востребованность высокая, и последующие будут уже производиться и распределяться на коммерческой основе.
Для кого предназначены такие разработки?
— Очевидно, они могут быть использованы для замещения коммуникации у людей с тяжелыми поражениями речи и движений, например, после инсульта. Эти пациенты могут быть «когнитивно сохранными» — всё слышать, понимать, — однако в ответ не могут ничего сказать. «Нейрочат» открывает для них жизнь заново.
Пациенты могут набирать текст со скоростью до 10 букв в минуту. Для сравнения: не умеющий быстро печатать на клавиатуре человек может набирать двумя пальцами сто букв в минуту. Скорость печати у нашей технологии, конечно, небольшая, однако для пациентов больше и не нужно.
Здоровые люди работают на комплекте «Нейрочат» почти без ошибок: не более пяти неправильных букв на сотню. Однако у пациентов после инсульта или нейротравмы обычно снижено внимание, и утомляются они быстрее, поэтому набирают буквы гораздо медленнее, чем здоровые люди. Иной раз количество ошибок может доходить до 20 %.
Есть ли аналоги у вашей разработки?
— Методика коммуникации без голоса и движений на основе регистрации реакций ЭЭГ была разработана более 20 лет назад, но долгое время оставалсь внутри научных лабораторий. Мы впервые вывели ее в больницы и на дом к пациентам. Нам пришлось многое адаптировать и доработать. Более того, мы значительно расширили функционал этой технологии: теперь текст можно не просто набирать, но запоминать, отправлять по почте конкретному адресату, работать со списками адресов, с кнопками для телефонного звонка, для включения или выключения домашних устройств. Все это — на той же основе расшифровки реакций ЭЭГ, подсветки нужных букв, адресов или кнопок.
В последнее время, уже после демонстрации «Нейрочата» в реабилитационной клинике в США, после его показа на международных выставках, к нам уже очень близко подобрались австрийские разработчики — компания g.tec.

Швейная машинка для мозга от Илона Маска

Далай-лама, Тибет, Александр Каплан Фото: Александр Каплан
Известно, что Илон Маск развивает проект «Нейролинк», в рамках которого также создается интерфейс мозг-компьютер. Вы следите за работой американцев?
— Илон Маск пытается реализовать мечту о том, что когда-нибудь каждый человек будет носить в кармане мощный процессор, напрямую связанный с мозгом, — своеобразное «третье полушарие», обеспеченное гораздо большей памятью и быстродействием, чем естественный мозг. С этого момента для человека не будет проблемой помнить номера телефонов всех своих знакомых, все стихи любимых поэтов и вообще «всё, что нужно». Человек сможет мгновенно просчитывать всё, что считается: от бытовых ситуаций до траекторий комет.
Идеи Маска реальны?
В них не было бы ничего фантастического, если бы такой плотный контакт между мозгом и процессором можно было бы организовать неинвазивно, поверхностными датчиками. Увы, Маск прекрасно понимает, что для реализации его идей требуется вживление электродов прямо в мозг — и не десятков, а многих сотен тысяч!
Специалисты его компании уже сильно продвинулись на этом пути, создав своего рода «швейную машинку», которая втыкает в мозг очень тонкие электроды — почти нити. Каждая несет на себе до несколько тысяч контактных поверхностей. Внедрение всего десятка таких электродов-нитей обеспечивает несколько десятков тысяч контактов нейроинтерфейса с мозгом. Технология опробована на животных, но подобного рода манипуляции со здоровым человеком на сегодняшний день законом и морально-этическими принципами запрещены.
Впрочем, техника вживления электродов в мозг человека давно освоена и используется по медицинским показаниям. Сейчас в мире 2-3 млн людей со вживленными электродами. Они есть и в России. Электроды нужны тем людям, которые, например, страдают от тяжелых форм эпилепсии, приступы которой могут наступать чуть ли не непрерывно. Так вот, учеными совместно с медиками разработана технология, которая посредством электродов, вживляемых в область генерации эпилептического приступа, делает возможным предсказание этого приступа и путем пропускания тока через эту область — его купирование. Вся система может управляться подкожным чипом с небольшим аккумулятором. Человек может даже не заметить срабатывание этой системы, как не замечают работу кардиостимулятора пациенты с нарушениями ритма сердца.
Еще есть совсем небольшая группа пациентов, которые полностью парализованы. Им вживляют в мозг электроды для контакта с внешними исполнительными устройствами типа манипулятора. Не всем, только небольшой группе таких пациентов — это делалось в качестве эксперимента. Как оказалось, такие пациенты могут научиться управлять манипулятором — например, могут с его помощью поднести ко рту контейнер с напитком. Однако для этого достаточно было вживить всего 200 электродов, да и те начинали выходить из строя после 2-3 лет эксплуатации. Таких пациентов за 20 лет использования этой методики набралось едва ли больше двух десятков.
Как вы считаете, в будущем люди научатся с помощью нейроинтерфейсов управлять интернетом вещей или, может быть, даже автомобилями?
— Сейчас с помощью нейроинтерфейса можно управлять манипулятором, и это уже огромное достижение. Теоретически управлять интернетом вещей через нейроинтерфейс возможно даже в настоящее время — тот же «Нейрочат» можно приспособить для этого.
Что касается нейроинтерфейсного управления автомобилем, то в неинвазивном исполнении, думаю, это не будет сделано никогда. Подключиться к рулю, к примеру, от «Нейрочата» можно прямо сейчас, однако машина должна быть игрушечной, не настоящей.
Другая история — если оснастить автомобиль биометрическим контролем, позволить бортовому компьютеру регистрировать электрическую активность мозга для оценивания, например, степени утомления или нервно-психического переутомления водителя с тем, чтобы при превышении контрольных уровней ограничивать скоростные возможности автомобиля или вовсе блокировать его движение. Здесь также есть поле для нейроинтерфейсных разработок.

Далай-лама

Далай-лама, Тибет, Александр Каплан Фото: Александр Каплан
Александр Яковлевич, в СМИ появлялась информация, что вы начали работать с тибетскими монахами, анализируете работу их мозга для совершенствования нейроинтерфейсов. Расскажите подробнее про этот проект.
— Один из подходов для построения нейроинтерфейсов — расшифровка мысленных команд для их передачи к внешним исполнительным устройствам. Например, с помощью ЭЭГ можно распознать, когда человек представляет, что он двигает правой или левой рукой. Таким образом, люди могут мысленно задать, по крайней мере, две команды на срабатывание внешних устройств, это и есть технология интерфейсов мозг-компьютер в действии. Этот тип нейроинтерфейсов в последнее время используется в качестве тренажеров для восстановления движения — например, после инсульта.
Активно разрабатывая подобные тренажеры, мы наткнулись на странную проблему: только 20–25 % наших испытуемых могли хорошо управлять подобными нейроинтерфейсами. Оказалось, что сама способность к воображению далеко не у всех выражена на должном уровне. Потому и в ЭЭГ у большинства испытуемых недостаточно выражены изменения при визуализации внешних объектов. У меня возникло предположение, что современный человек постепенно теряет способность к воображению. Может быть, это происходит просто в силу все большего погружения в мультимедийную среду, не требующую большого воображения.
Вот и возникла идея изучить, как работает воображение у людей, которые не столь привязаны к современным средствам внешней визуализации и, наоборот, ежедневно тренируют свое воображение, выстраивая в уме весьма замысловатые зрительные образы.
Это монахи из тибетских монастырей. Я только что выполнил исследование в одном из тантрических тибетских монастырей, известном практикой своих монахов в мельчайших деталях воспроизводить в воображении очень сложные зрительные образы и потом последовательно, по тем же деталям, их растворять в уме. Этому помогли недавние мои встречи с Далай-ламой, в которых он проявил неподдельный интерес к подобным нейрофизиологическим исследованиям и дал поручение аббатам способствовать моей миссии. Я записывал многоканальную ЭЭГ, а еще дыхание, работу сердца и ряд других физиологических показателей у целой группы монахов.
Сейчас начнем расшифровку и обработку полученных данных. Возможно, нам удастся в чистом виде увидеть, как на ЭЭГ выглядят картины визуальных образов, и откроются ранее неизвестные детали механизмов мозга человека при воображении. Я надеюсь, что эти знания нам позволят построить особого рода нейроинтерфейсы, посредством которых можно будет тренировать воображение.