Инфракрасные мозги управляют поездом

Разработан бесконтактный метод мысленного контроля над механизмами

Японским учёным удалось разработать бесконтактный метод мозгового контроля над механизмами. Правда, для этого пришлось просвечивать мозги на 3 см вглубь и отслеживать наполняемость различных участков.

Японская корпорация Hitachi Medical предложила новую вариацию прямого интерфейса между мозгом и компьютером. Разработанное ею устройство позволяет руководить переключателями масштабной модели скоростной железной дороги в то время, как испытуемые считают в уме или перечисляют различные предметы по памяти.

Читайте также

Новый интерфейс разработан на основе так называемой оптической топографии.

Принцип оптической топографии является методом исследования кровеносных сосудов головного мозга (на глубине порядка 3 см от верхнего слоя кожи) на насыщенность кислородом и тромбоз. Просвечивая и сканируя кору головного мозга в ближнем инфракрасном спектре (волны от 0,74 до 2,5 мкм), можно определить изменения уровня гемоглобина в сосудах, а также объем крови в тех или иных отделах головного мозга. Когда определенная область мозга активизирована, объем крови в ней увеличивается. Соответственно, машина может вычислить наиболее активные отделы головного мозга в тот момент, когда человек совершает определенное действие или решает ту или иную задачу.

Изменения в кровотоке, связанные с умственной деятельностью, машина трансформирует в сигналы напряжения, способные управлять работой внешних устройств. Так, в эксперименте, проведенном японскими исследователями, испытуемые активизировали элемент управления модели поезда, считая в уме и вспоминая различные предметы.

Так как цикл измерения, вычисления и выдачи результата занимает у машины 0,1 секунды, то создается впечатление, словно компьютер реагирует на мысли человека в режиме «реального времени».

Пока интерфейс созданной машины позволяет выполнять узкий набор простых управляющих программ, например, «вперед — назад» или «вкл. — выкл.».

врез №
skin: article/incut(default)
data:

{
    "_essence": "test",
    "incutNum": 2,
    "repl": "<2>:{{incut2()}}",
    "type": "1",
    "uid": "_uid_1070426_i_2"
}

Однако японцы надеются расшифровать и более сложную деятельность различных отделов головного мозга, также связанную с составом крови. И в итоге создать систему реагирования, позволяющую управлять более сложными механическими операциями. Тогда, как считают ученые, новый мозговой интерфейс смогут использовать парализованные пациенты, поскольку машина гарантирует им большую свободу и независимость.

На данный момент компания Hitachi Medical надеется за пять лет создать коммерческую версию прибора, необходимого в медицине и биологических исследованиях.

Ранее, в мае 2006 года, японские ученые из Международного института передовых телекоммуникационных исследований (ATR) сообщили о совместной с фирмой «Honda» разработке еще одной мозг-машины. Интерфейс этого изобретения основан на посекундном анализе картинки активности различных отделов головного мозга, получаемом путем магниторезонансного сканирования. Специальная программа обрабатывает информацию о нервных сигналах в мозге, распознавая по ним, например, движения и жесты, совершаемые человеком.

Правда, данный механизм повторяет жесты человека с 7-секундной задержкой, точность распознавания движений составляет лишь 85%.

Авторы изобретения отмечают, что их программу можно модифицировать для распознавания «движений мысли» по анализу иных мозговых сигналов, что в будущем позволит миниатюризировать технологию, отказавшись от огромного магнитного томографа.

Таким образом, скоро для того, чтобы наблюдать, скажем, за работой кровеносных сосудов, выявлять причины нарушения мозгового кровообращения, а также чтобы просто иметь возможность передвигаться, пациентам достаточно будет об этом подумать.

Кроме того, у компьютерной топографии есть ещё одно немаловажное преимущество: в отличие от большинства методов контроля над машинами, при её использовании не нужно вживлять электроды непосредственно в мозг.