Поиск по этому блогу

среда, 9 декабря 2009 г.

Интерфейсы мозг-компьютер

С каждым днём интерфейсы мозг-компьютер становятся всё более реальными. То что раньше казалось нам откровенной фантастикой, постепенно входит в нашу жизнь.
Вот две новости:
Бельгийские ученые разработали чип для внедрения в живую клетку
Специалисты бельгийского исследовательского центра IMEC разработали микроигольчатый чип, обеспечивающий связь между традиционными электронными компонентами и живыми клетками.
Каждая микроигольчатая структура в новом чипе служит контактной площадкой для подключения одной живой клетки и содержит электрод, который может с высокой точностью записывать и контролировать в реальном времени электрическую активность каждой отдельной генерирующей клетки в сети. Такие клетки связываются между собой с помощью электрических сигналов. Исследование электрической активности такого рода клеток позволяет существенно углубить представление человека о процессах внутри сетей этих клеток.
Электроды микроигольчатого чипа уменьшены до размеров отдельной клетки. Каждая микроскопическая иголочка сделана из металлического стержня, покрытого слоем оксида. На конце каждой такой иголочки создается проводящий наконечник из золота или нитрида титана. При наложении клеток на поверхность чипа клеточная мембрана плотно присасывается к игольчатой структуре, обеспечивая надежный контакт с электродом. Такой электрический контакт обеспечивает превосходное соотношение «сигнал-шум» - теперь исследователи могут точно измерять исходящие электрические сигналы и стимулировать клетку с сигналами заданной мощности.
Проведены успешные испытания инвазивного нейрокомпьютерного интерфейса
Нейробиологи из Клиники Майо и Университета Северной Флориды (США) закрепили набор электродов на поверхности коры полушарий мозга испытуемых и «научили» компьютер распознавать буквы, на которых люди концентрировали внимание.
В исследовании приняли участие двое больных эпилепсией, электрическая активность мозга которых контролировалась — в медицинских целях — по технологии электрокортикографии, предполагающей проведение хирургической операции (краниотомии) и размещение электродов прямо на поверхности коры мозга. «Методы электрокортикографии и электроэнцефалографии сильно отличаются по качеству предоставляемой информации, — замечает ведущий автор работы Джерри Ши (Jerry Shih). — Скальп и кости черепа искажают и ослабляют сигнал, действуя подобно атмосфере Земли, которая мешает вести астрономические наблюдения, и сдерживая разработку нейрокомпьютерных интерфейсов».
Во время тестирования системы передачи испытуемые находились на расстоянии около 75 см от экрана, на котором демонстрировались 36 алфавитно-цифровых символов. Специальная компьютерная программа анализировала электрическую активность мозга добровольцев и выводила на экран тот символ, на котором было сфокусировано внимание участников эксперимента. «Откалибровав систему, мы получили практически стопроцентную вероятность корректного распознавания символа, — рассказывает г-н Ши. — Да, аналогичные результаты демонстрировались и в экспериментах с электроэнцефалограммами, но наша методика обеспечивает более высокую скорость обмена информацией». Как сообщается, первый испытуемый научился передавать один знак за 39 секунд; второй тратил на передачу всего 23 секунды.
Авторы пока не могут сказать, сколько электродов понадобится имплантировать больным в том случае, если нейрокомпьютерный интерфейс такого типа будет применяться на практике.
И если вам кажется, что от этих экспериментальных лабораторных опытов, до разьёма в затылке ещё далеко, то спешу вас огорчить (обрадовать). Прогресс в этой области движется очень быстро. Ещё год назад считывание мозговой активности, ограничивалось обычными энецефалограммами, а в этом году мы уже имеем значительный прогресс. И это ведь только публичные новости. А сколько ещё открытий и разработок скрывается от нас во тьме секретных лабораторий?

зашарить