XX International Scientific and Technical Conference "Neuroinformatics-2018", arrangeret med deltagelse af National Research Nuclear Institute "MEPhI" (NRNU MEPhI), samlet i Moskva de største eksperter inden for kunstig neurale netværk, neurobiologi og systembiofysik. En livlig interesse for konferencedeltagerne blev vekket af rapporten fra Mikhail Lebedev, videnskabelig direktør for Center for Bioelectric Interfaces ved National Research University Higher School of Economics, Senior Research Fellow ved Duke University, om den seneste udvikling inden for oprettelse af et hjernecomputer-interface. Forskeren fortalte korrespondenten til projektet "Social Navigator" MIA "Russia Today" om betydningen af forskning på dette område.
Mikhail Albertovich, hvad er "hjernecomputer" -grænsefladen, og hvad er det til?
- Dette er en enhed, der læser hjernesignaler, som om du læser tanker, og derefter sender disse signaler til nogle eksterne enheder.
Den første opgave med hjerne-computergrænsefladen er at gendanne motorisk funktion hos lammede patienter.
Med en rygmarvsskade afbryder en person forbindelsen mellem hjernen og armene og, oftere, benene. Men hjernen forbliver helt normal og indeholder alle de områder, der kan gengive bevægelse. Derfor kan vi gendanne bevægelse ved at registrere alle hjernesignaler, afkode dem og lede dem til proteser eller ved at stimulere personens muskler.
Patienter med amyotrof lateral sklerose er fuldstændigt lammede, og de kan ikke kommunikere med omverdenen på nogen måde, skønt deres bevidsthed fungerer perfekt. De har brug for et kommunikationsmiddel, så vi læser signalerne fra deres hjerner og forbinder dem til computeren. Dette gør det muligt for patienter at sende signaler udad og kommunikere med andre mennesker.
Giver de nye grænseflader andre muligheder for patienter?
- Ja, de hjælper med at eliminere forskellige sensoriske svækkelser. For eksempel holder en lammet person op med at føle de lammede dele af kroppen, fantomsmerter kommer i stedet. Ved at stimulere hjernen på den ene side kan vi kunstigt inducere en mistet fornemmelse, og på den anden side fjerne fantomsmerter, som også er forbundet med nedsatte kropsfunktioner.
Salgsfremmende video:
Når du går videre, kan du forestille dig, at disse grænseflader på et tidspunkt vil hjælpe med at forbedre hjernens funktion, selv hos sunde mennesker.
Der er allerede firmaer, der siger, "Vi forbinder dig til et videospil," og så videre. Naturligvis er dette en fidus, da de ikke registrerer virkelige hjernesignaler, men registrerer nogle andre signaler relateret til kropsbevægelse eller myografisk aktivitet i ansigtsmusklene.
Men det er, hvad du kan stræbe efter. Indtil videre er en sådan "hjerneforbedring" ikke nødvendig for et sundt menneske, men jeg kan godt forestille mig en situation i fremtiden, hvor det vil være moderigtigt at have et implantat, forbinde det til gadgets og på en eller anden måde bruge det.
Synes du ikke, det er skræmmende?
- Ja, der er en vis fare i dette, og nu tænker filosoffer og etikere over disse spørgsmål. Men indtil videre er udvikling og implementering af sådanne implantater et fjernt perspektiv, ikke engang i morgen, men overmorgen.
Kan forskning på hjerne-computergrænsefladen give drivkraft for udviklingen af robotik?
- Den fremragende fysiker Richard Feynman kunne godt lide at sige: "Jeg vil først begynde at forstå noget, når jeg kan gøre det."
Det er let at beskrive, hvordan grænsefladen fungerer - vi forbinder det til hjernen, gendanner motoriske funktioner og så videre. Alt er klart og forståeligt. Men at udføre dette i praksis er en helt anden sag.
Der dukker helt nye udfordringer op for robotik op. Lad os sige, hvordan man opretter et eksoskelet til en lammet patient.
I øjeblikket kan en fuldstændig lammet patient endnu ikke placeres i et eksoskelet. Robotik er endnu ikke klar til dette - en person er for tung, og det er meget vanskeligt at afbalancere sin vægt i en lodret position.
Men der er allerede eksoskeletter til patienter med lammede ben, de bruger krykker, når de går og er perfekt rehabiliterede. Når man går, er en sådan patient næsten ikke skelnen fra en sund person. Og vi ser, hvordan forskellige videnskabelige discipliner konvergerer ved at løse dette problem, giver hinanden et incitament til udvikling, nyttig og gensidigt fordelagtig udveksling.