Нейроинтерфейсы. Технології майбутнього ближче, ніж ви думаєте

На фотографії — ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer, 1943) перший в світі електронний цифровий обчислювач загального призначення, який можна було перепрограмувати для вирішення широкого спектру завдань.

Навіть 50 років тому ніхто не міг передбачити революцію, яку зробить винайдений в 1992 році смартфон. Коли комп’ютери заповнювали всю кімнату, ніхто не міг навіть уявити, як людство буде жити — закохуватися і ненавидіти, вчитися і грати, зім’яти і плакати, уткнувшись в чорне дзеркало крихітного портативного пристрою.

За останні 50 років ми просунулися швидше, ніж в будь-який момент своєї історії від різдва Христового. Іноді я ловлю себе на думці, що розучився дивуватися: технології розвиваються швидше, ніж я встигаю читати новини! Але часом розум натикається на повідомлення, які надто фантастичні, щоб бути правдою.

Х/ф Матриця: Кіану Рівз у ролі Нео викликає сай зі стіни, використовуючи свою надздібності до телекінезу

Телекінез. Це, вибачте, з всесвіту Marvel або DC? Ні, вже розроблено діючі прототипи нейроинтерфейсов, які дозволяють керувати мехатронными пристроями за допомогою сили думки. Один з розробників з жовтня цього року (2017) веде тестування бета-версії програмного забезпечення, яке «…зменшило кількість помилок до рівня, вселяє оптимізм». Мова йде про вирішення головної проблеми всіх, хто намагався розшифрувати мозкові сигнали — складності інтерпретації ЕКГ (електрокардіограм) головного мозку, викликаної широким спектром індивідуальних особливостей мозку кожного пацієнта.

Загрузка...

Принципова ідея нейроинтерфейса «мозок-комп’ютер» не змінилася з часів Ганса Бергера (Hans Berger, 1924)

Немає нічого дивного в тому, що саме нейроконтроль — найбільш швидко розвивається і приваблива галузь нейронауки. Обсяг потенційного ринку колосальний. Це, насамперед, «розумні» протези, які покликані істотно підвищити якість життя людей, що в силу обставин позбулися кінцівок.

Вікторія Модеста — британська співачка і альтернативна фотомодель

Більшість існуючих сьогодні прототипів і готових рішень видаються гарними, коли ми розглядаємо їх абстрактно, з точки зору екскурсанта — оцінюючи фотографії, фічі, реалізовані інноваційні можливості. І це дійсно вражає уяву: на фотографії Житель Колорадо Ліс Бо (Les Baugh) — перша людина в світі, який успішно керує двома протезами за допомогою сили думки.

Практика застосування найчастіше пов’язана з рядом незручностей і навіть труднощів — від елементарних (швидкість реакції протеза, точність інтерпретації / виконання команди, тривалість адаптації — «навчання» ІІ індивідуальним особливостям нейроактивности кожного пацієнта), до цілком серйозних, таких, наприклад, як складності і наслідки інвазивної нейрохірургії.

Навіть представники скандально відомого проекту міністерства оборони однієї з країн, підкреслюючи чудові характеристики датчика (чіп, здатний одночасно взаємодіяти з 1 млн нейронів), визнають ряд проблем: неминуча при цьому хіміотерапія, ризик запалень, необхідність повторної імплантації з-за втрати чутливості нейронів. Також невстановленими поки залишаються причини виникнення ускладнень хірургічного втручання, наприклад епілепсії.

Неінвазивні нейроинтерфейсы чимось нагадують окуляри або навушники

Більш реалістичними і зручними подаються розробки, що дозволяють без хірургічного втручання зчитувати сигнали, що вивільняються нейронами, з поверхні голови пацієнта. Виглядає такий пристрій як звичайні окуляри або навушники, а точність інтерпретації забезпечується завдяки використанню можливостей хмарної технології (всі пристрої об’єднані в єдину мережу, по суті — новий сегмент IoT — Інтернету речей) і можливостей ІІ (формування патернів відбувається в кілька разів швидше, патерни характеризуються високим ступенем сумісності). Все описане вище викликає складні почуття. І справа навіть не в фантастичному Skynet, привид якого блукає по цій сторінці. Наприклад, цілком реальна проблема «хвороби цивілізації» — гіподинамії, яка визнається сьогодні серйозною проблемою медиками розвинених країн.

Загрузка...

Майже інтернет-мем: Шелдон Купер намагається силою думки підірвати мозок Леонарда Ховстедтера

Наведені вище приклади — хоч і вирішують актуальнейшую проблему для людства, всього лише верхівка айсберга. Ми тільки починаємо розуміти всі можливості цієї революційної технології. Адже фізичні недоліки не будуть мати значення! Не тільки люди з обмеженими можливостями, кожна людина зможе «проапгрейдить» себе так, як він забажає. Ми впритул підійшли до чергового щабля еволюції. Ви до цього готові?

Деякі протези — зовсім і не «протези»…

Нейротехнологія поширюється на всі види людської діяльності. Медичні — очевидні, розважальні — чудові, а що щодо промислових? Подумайте про можливості роботів або механізмів, частково керованих нейроинтерфейсом за підтримки ІІ (штучного інтелекту): небезпечні виробництва, шкідливі середовища, структури МНС, військові операції. І все це набагато ближче до реальності, ніж ми сьогодні думаємо.

Лісова пожежа в Форт Мак-Мюррей, Альберта, Канада. Нейроуправляемые роботи зроблять праця пожежників безпечніше й ефективніше. Або уявіть собі пожежу на великій нафтовій базі, великому хімічному виробництві…

Говорячи про можливості, ми не повинні забувати про безпеку. Нейроуправление — потужна зброя, і ми розглядали приклади, коли воно застосовується на благо людства. А що, якщо протокол зв’язку між пристроєм буде розшифрований і стане доступний зловмиснику? А якщо йому вдасться встановити «зворотний зв’язок» і використовувати датчик як ретранслятор своїх задумів в мозок пацієнта?

Було б дуже цікаво почути вашу думку, шановні друзі і колеги.