XX. Medzinárodná vedecká a technická konferencia "Neuroinformatika-2018", organizovaná za účasti Národného výskumného jadrového ústavu "MEPhI" (NRNU MEPhI), sa zišla v Moskve s najväčšími odborníkmi v oblasti umelých neurónových sietí, neurobiológie a systémovej biofyziky. Živý záujem účastníkov konferencie vzbudila správa Michaila Lebedeva, vedeckého riaditeľa Centra pre bioelektrické rozhrania na Vysokej škole ekonómie, vedecký pracovník na Duke University, o najnovšom vývoji v oblasti vytvárania rozhrania mozog-počítač. Vedec informoval spravodajcu projektu „Sociálny navigátor“MIA „Rusko dnes“o dôležitosti výskumu v tejto oblasti.
Michail Albertovich, na čo slúži rozhranie „mozog-počítač“a na čo slúži?
- Toto je zariadenie, ktoré číta mozgové signály, akoby čítalo myšlienky, a potom ich odosiela na niektoré externé zariadenia.
Prvou úlohou rozhrania mozog-počítač je obnoviť motorickú funkciu u ochrnutých pacientov.
Pri poranení miechy človek často prerušuje spojenie medzi mozgom a pažami a častejšie nohami. Mozog však zostáva úplne normálny a obsahuje všetky oblasti, ktoré dokážu reprodukovať pohyb. Zaznamenaním všetkých mozgových signálov, ich dekódovaním a nasmerovaním na protézy alebo stimuláciou svalov samotnej osoby môžeme obnoviť pohyb.
Pacienti s amyotropnou laterálnou sklerózou sú úplne ochrnutí a nemôžu komunikovať s vonkajším svetom žiadnym spôsobom, hoci ich vedomie funguje dokonale. Potrebujú komunikačný prostriedok, takže čítame signály z ich mozgu a pripájame ich k počítaču. To umožňuje pacientom vysielať signály smerom von a komunikovať s ostatnými ľuďmi.
Poskytujú nové rozhrania pre pacientov ďalšie možnosti?
- Áno, pomáhajú eliminovať rôzne senzorické poruchy. Napríklad, ochrnutý človek prestane cítiť ochrnuté časti tela, namiesto toho príde fantómová bolesť. Stimuláciou mozgu na jednej strane môžeme umelo vyvolať stratený pocit a na druhej strane odstrániť fantómovú bolesť, ktorá je tiež spojená s narušenými telesnými funkciami.
Propagačné video:
Pohybujúc sa ďalej si dokážete predstaviť, že tieto rozhrania v určitom okamihu pomôžu zlepšiť fungovanie mozgu, dokonca aj u zdravých ľudí.
Už existujú firmy, ktoré hovoria: „Pripojíme vás k videohrám“a tak ďalej. Je to samozrejme podvod, pretože nezaznamenávajú skutočné mozgové signály, ale zaznamenávajú niektoré ďalšie signály súvisiace s pohybom tela alebo myografickou aktivitou tvárových svalov.
Ale to je to, o čo sa môžete usilovať. Doteraz takéto „zlepšenie mozgu“nie je pre zdravého človeka potrebné, ale viem si dobre predstaviť situáciu v budúcnosti, keď bude v móde mať implantát, prepojiť ho s pomôckami a nejako ho používať.
Nemyslíš si, že je to desivé?
- Áno, v tom je určité nebezpečenstvo a teraz o týchto otázkach uvažujú filozofi a etici. Vývoj a implementácia takýchto implantátov je zatiaľ ďalekou perspektívou, a to ani zajtra, ale pozajtra.
Môže výskum v oblasti mozgu a počítača podnietiť vývoj robotiky?
- Vynikajúci fyzik Richard Feynman rád povedal: „Začnem niečo chápať, až keď to dokážem.“
Je ľahké opísať, ako rozhranie funguje - pripojíme ho k mozgu, obnovíme motorické funkcie atď. Všetko je jasné a zrozumiteľné. Realizácia tejto skutočnosti je však úplne iná záležitosť.
Pre robotiku sa objavujú úplne nové výzvy. Povedzme, ako vytvoriť exoskelet pre ochrnutého pacienta.
V súčasnosti nemôže byť úplne paralyzovaný pacient umiestnený do exoskeletu. Robotika na to ešte nie je pripravená - človek je príliš ťažký a jeho hmotnosť vo vzpriamenej polohe je veľmi ťažké vyvážiť.
Ale už existujú exoskeletóny pre pacientov s ochrnutými nohami, pri chôdzi používajú barle a sú dokonale rehabilitovaní. Pri chôdzi je taký pacient navonok takmer nerozoznateľný od zdravého človeka. A vidíme, ako sa rôzne vedecké odbory pri riešení tohto problému zbližujú, dávajú si navzájom podnet na rozvoj, užitočnú a vzájomne výhodnú výmenu.