Представьте себе будущее, в котором люди смогут использовать свой мозг для управления каким-либо устройством, например, роботизированной рукой или инвалидным креслом. Звучит как научная фантастика? Мир интерфейсов мозг-компьютер наступит раньше, чем вы думаете.
Интерфейс мозг-компьютер (ИМК) - это компьютерная система, которая позволяет сигналам мозга управлять внешним устройством. Люди могут носить его снаружи или врачи могут поместить имплантат в мозг. Исследователи все еще тестируют эту технологию.
Что делает интерфейс мозг-компьютер?
Исследователи изучают возможности использования интерфейсов мозг-компьютер для решения различных медицинских проблем. Например, BCI может позволить общаться человеку, который иначе не может этого сделать. Он работает за счет использования сигналов мозга и перевода их через устройство, чтобы сообщение появилось на экране. В этом случае пользователь, возможно, не вернет себе способность говорить, но у него будет возможность общаться, если иначе он не мог бы этого сделать.
BCI могут помочь людям с тяжелыми формами инвалидности взаимодействовать с окружающей средой, общаться и повышать независимость. BCI восстановили чувствительность частей тела, которые не могли двигаться. Они использовались для того, чтобы помочь людям управлять инвалидными колясками и улучшить речь после инсульта. Исследования позволили людям использовать BCI для управления роботизированной рукой.
Но их могут использовать и люди без тяжелой инвалидности. BCI облегчают боль при травмах спинного мозга, а также при мигрени. Ученые проверяют, как можно использовать обратную связь в мозге для переобучения мозговых волн. Это может дать новые методы лечения психических расстройств и нарушений сна, а также синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Исследователи также проверяют, можно ли использовать BCI для лечения болезни Паркинсона. Кроме того, ученые тестируют похожий на шляпу BCI для управления беспилотниками.
Как работает ИКС?
Иногда исследователи прикрепляют электроды от BCI к коже головы человека. В других случаях врачи вводят имплантат в мозг человека.
В зависимости от желаемого действия исследователи направляют различные мозговые волны. Устройство считывает и интерпретирует сигналы мозга, а затем переводит эти данные в команды.
Команды производят действие, например, перемещение роботизированной руки. Например, человеку, который использует BCI для передачи сообщений в виде текста на экране, понадобится BCI, который переводит мозговые волны в текст.
Как мы можем использовать ИБК?
BCI переходят от стадии теории к реальному производству. Исследователи испытывают их на людях для различных применений.
Недавно хирургам удалось имплантировать устройство для активации труднодоступных участков мозга, называемых сульси. В результате люди смогли почувствовать кончики своих пальцев. Некоторые исследователи утверждают, что такие BCI могут обратить паралич.
В июле 2022 года врач установил имплантат Stentrode компании Synchron в мозг человека с боковым амиотрофическим склерозом (БАС). Устройство вводится через шею. Затем пациенту была проведена еще одна операция по подключению стентрода к вычислительному устройству в груди. Цель заключалась в том, чтобы помочь пациенту, который не может двигаться или говорить, общаться, оформляя мысли в слова, которые будут выводиться на экран.
Что будет дальше с интерфейсами мозг-компьютер?
Люди уже используют BCI, но они еще не стали мейнстримом. В большинстве случаев они используются однократно или в исследовательских целях. По мере того как исследователи узнают больше, устройства могут использоваться пациентами для повседневного применения.
Создаются новые устройства, и некоторые из них проходят испытания на других людях. Исследователи также работают над алгоритмами для повышения точности используемых данных.
Поскольку ученые тестируют устройства на людях, FDA вмешалось в процесс, чтобы дать рекомендации. Некоторые эксперты говорят, что FDA не должно заниматься регулированием устройств, а должно иметь право оценивать их. Они отмечают, что некоторые люди будут использовать эти устройства для медицинских нужд, в то время как другие могут искать их для улучшения или получения удовольствия.
Когда BCI станут легкодоступными? Проблемы все еще остаются, поскольку устройства должны пройти длительные испытания, чтобы убедиться в их безопасности. Существуют также этические и юридические проблемы. Создание устройств и систем, которые были бы менее инвазивными, эффективными и доступными по цене, - это еще одна задача на будущее. В целом, исследования в области ИБК продвигаются быстро, и многие говорят, что они появятся раньше, чем мы думаем.
