Ученые Стэнфорда объединили мозг и компьютер, научившись понимать «язык мозга»
Москва, 19:49, 17 Окт 2017, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.
Объединение человеческих мозгов и машин для лечения болезней и улучшения здоровья человека, о чем веками мечтали ученые-фантасты, стало реальностью. Интерфейсы мозговых машин, которые соединяют компьютеры и нервную систему, теперь могут восстанавливать рудиментарное видение у людей, которые потеряли способность видеть, лечить симптомы болезни Паркинсона и предотвращать некоторые эпилептические припадки, сообщают ученые из Стэнфорда.
Но самая большая проблема в этом — понять, по крайней мере, на каком-то уровне то, что мозг пытается нам рассказать, и как говорить ему в ответ. Подобно лингвистам, объединяющим первые части чужеродного языка, исследователи должны искать эти сигналы. По словам исследователей, улучшение этой связи параллельно с аппаратным обеспечением будет способствовать достижению прогресса в лечении заболеваний или даже улучшении наших нормальных возможностей.
Прослушивание языка мозга
Хотя контролируемые мозгом космические корабли пока остаются в области научной фантастики, протезное устройство – уже реальность. Стэнфордские исследователи приближают нервное протезирование к клиническим испытаниям. Спустя почти два десятилетия группа ученых сумела разработать устройство, которое в клиническом исследовании давало парализованным людям способ переместить указатель на экране компьютера и использовать его для ввода сообщений. В аналогичных исследованиях люди смогли управлять сигналами из своего мозга роботизированными руками.
Достижение этих этапов задействовало много направлений, включая разработку аппаратных и хирургических методов, необходимых для физического подключения мозга к внешнему компьютеру.
Но всегда существовала другая важная задача — принять поразительно сложный язык мозга, закодированный в электрических и химических сигналах, отправленных из одного из миллиардов нейронов мозга, и извлечь сообщения, которые компьютер мог бы понять. Кроме того, все это нужно было делать в режиме реального времени, так как, когда мозг субъекта сигнализирует о желании переместить указатель на экране компьютера вправо, указатель сразу двигался вправо, а не через секунду.
Ученые с кафедры биоинженерии сумели построить и уточнить программные алгоритмы- декодеры, которые переводят сигналы мозга в движения курсора. Для этого пришлось провести множество экспериментов на обезьянах, отслеживая возникающие сигналы в их мозгу, когда они двигали курсор.
После адаптации этих идей к людям в клиническом исследовании появились устройства, которые помогали людям с параличом вести записи со скоростью 12 слов в минуту.
Несмотря на то, что в протезировании остается много важной работы, ученые считают, что «существуют другие очень насущные и неотложные потребности, которые могут разрешить интерфейсы мозговых машин», такие как лечение эпилепсии и инсульта.
