Meer as 100 jaar gelede het wetenskaplikes belang gestel in die vermoëns van die brein en probeer verstaan of dit moontlik was om dit op een of ander manier te beïnvloed. In 1875 kon die Engelse dokter Richard Cato 'n swak elektriese veld op die oppervlak van die brein van konyne en ape opspoor. Toe was daar baie ontdekkings en navorsing, maar eers in 1950 het Yale Universiteit se fisiologieprofessor Jose Manuel Rodriguez Delgado die Stimosiver-toestel uitgevind wat in die brein ingeplant kan word en wat met radioseine beheer is.
Opleiding is op ape en katte gedoen. Dus, stimulasie van 'n sekere area van die brein deur 'n ingeplante elektrode het veroorsaak dat die kat sy agterpoot lig. Volgens Delgado het die dier geen tekens van ongemak tydens sulke eksperimente getoon nie.
En 13 jaar later het die wetenskaplike spandeer — stimuleermiddels in die brein van 'n bul ingeplant en dit deur 'n draagbare sender beheer.
So begin die era van neurale koppelvlakke en tegnologieë wat in staat is om menslike biologiese vermoëns te verhoog. Reeds in 1972 is 'n kogleêre inplanting te koop, wat klank in 'n elektriese sein omgeskakel het, dit na die brein oorgedra het en eintlik mense met ernstige gehoorgestremdhede toegelaat het om te hoor. En in 1973 is die term "brein-rekenaar-koppelvlak" amptelik vir die eerste keer gebruik. In 1998 het die wetenskaplike Philip Kennedy die eerste neurale koppelvlak in 'n pasiënt, musikant Johnny Ray, ingeplant. Ná die beroerte het Johnny die vermoë om te beweeg verloor. Maar danksy inplanting het hy geleer om die wyser te beweeg deur net die beweging van sy hande te verbeel.
Na aanleiding van die wetenskaplikes is die idee om 'n neurale koppelvlak te skep deur groot sakeondernemings en beginners opgetel. Facebook en Elon Musk het reeds hul voorneme aangekondig om 'n stelsel te ontwikkel wat voorwerpe met die krag van denke sal help beheer. Sommige vestig hul hoop op neurale koppelvlakke - tegnologieë sal mense met gestremdhede toelaat om verlore funksies te herstel, die rehabilitasie van 'n persoon wat 'n beroerte of traumatiese breinbesering opgedoen het, te verbeter. Ander is skepties oor sulke ontwikkelings, en meen dat die gebruik daarvan belaai is met regs- en etiese probleme.
Hoe dit ook al sy, daar is 'n voldoende aantal groot spelers in die mark. As jy glo , sommige ontwikkelings is reeds gestaak, maar die res is redelik gewild en bekostigbaar.
Wat is 'n neurale koppelvlak en hoe kan dit nuttig wees?
Tipes breingolwe
'n Neurale koppelvlak is 'n stelsel vir die uitruil van inligting tussen die menslike brein en 'n elektroniese toestel. Dit is 'n tegnologie wat 'n persoon in staat stel om met die buitewêreld te kommunikeer op grond van die opname van die elektriese aktiwiteit van die brein - 'n elektro-enfalogram (EEG). 'n Persoon se begeerte om 'n aksie uit te voer word weerspieël in EEG-veranderinge, wat op sy beurt deur die rekenaar ontsyfer word.
Neuro-koppelvlakke kan eenrigting of tweerigting wees. Eersgenoemde ontvang óf seine van die brein óf stuur dit daarna. Laasgenoemde kan seine gelyktydig stuur en ontvang.
Daar is verskeie metodes om breinseine te meet. Hulle word in drie tipes verdeel.
- nie-indringend. Sensors word op die kop geplaas om elektriese potensiale te meet wat deur die brein (EEG) en magnetiese veld (MEG) gegenereer word.
- Semi-indringend. Elektrodes word op die blootgestelde oppervlak van die brein geplaas.
- Indringend. Mikro-elektrodes word direk in die serebrale korteks geplaas, wat die aktiwiteit van 'n enkele neuron meet.
Die sleutelkenmerk van die neurale koppelvlak is dat dit jou toelaat om direk met die brein te koppel. Wat kan dit in die praktyk doen? Neurale raakvlakke kan dit byvoorbeeld makliker maak of die lewens van verlamde mense radikaal verander. Sommige kan nie skryf, beweeg of praat nie. Maar terselfdertyd werk hul brein nogal. Die neurale koppelvlak sal hierdie mense toelaat om sekere aksies uit te voer deur voornemens te lees met behulp van elektrodes wat aan die brein gekoppel is.
Nog 'n opsie vir die gebruik van die neurale koppelvlak is uitgevind deur Amerikaanse wetenskaplikes wat 'n kuberprostese ontwikkel het wat in staat is om menslike geheue met 30% te verbeter. Die toestel genereer senuwee-impulse wat die pasiënt help om nuwe herinneringe te vorm en die gesigte van familielede te onthou. Daar word verwag dat die ontwikkeling sal help om seniele demensie, Alzheimer se siekte en ander geheueprobleme te beveg.
Benewens gesondheid, kan neurale koppelvlakke gebruik word vir 'n persoon se persoonlike ontwikkeling, vir werk en vermaak, sowel as vir interaksie met ander. So, watter interessante dinge kan neurotegnologie in hierdie gebiede bied?
self-verbouing
Miskien is die gewildste toepassingsgebied van neurale koppelvlakke en allerhande toepassings die ontwikkeling van enige menslike vermoëns. Verskeie opleidings word hieraan gewy, sisteme vir die ontwikkeling van verstandelike vermoëns, sisteme vir verandering van gedrag, sisteme vir die voorkoming van stres, ADHD, sisteme om met psigo-emosionele toestande te werk, ensovoorts. Hierdie tipe aktiwiteit het selfs sy eie term, "Brain fiksheid".
Wat is die kern van die idee? As gevolg van talle studies is 'n paar bewese idees gevorm oor hoe hierdie of daardie breinaktiwiteit ooreenstem met toestande van menslike bewussyn. Algoritmes het verskyn vir die bepaling van die vlak van aandag, konsentrasie en meditasie, en geestelike ontspanning. Voeg hierby die vermoë om EEG en elektromiografie (EMG) te lees, en die resultaat is 'n prentjie van 'n persoon se huidige toestand.
En wanneer jy moet leer hoe om 'n spesifieke psigo-emosionele toestand te veroorsaak, oefen 'n persoon homself op met 'n toestel waaraan 'n neurale koppelvlak gekoppel is. Daar is 'n groot aantal programme om EEG en psigo-emosionele toestande te visualiseer; ons sal hulle nie almal beskryf nie. Opleiding om 'n persoon na die vereiste toestand van bewussyn te roep, word uitgevoer met behulp van bioterugvoer EEG-tegnologie (bioterugvoer gebaseer op elektro-enkefalografie).
Hoe dit in die praktyk lyk: Ouers wil hul kind se akademiese prestasie verbeter en ADHD (aandaggebrek-hiperaktiwiteitsversteuring) oorkom. Om dit te doen, gebruik 'n spesiale program (byvoorbeeld van ), die keuse van voorafinstellings vir die opleiding van die verlangde toestande: bewustheid, konsentrasie, ontspanning, meditasie, voorkoming van hiperkonsentrasie. Kies 'n konsentrasievlak opleidingsprogram. En hulle loods dit.
Die program bied die kind opleiding waarin hy nodig het om die Alfa- en Beta-golwe bo 'n sekere vlak te hou. Golwe moet nie onder 'n sekere vlak val nie. Terselfdertyd word die videomateriaal wat deur die ouers gekies is, in die programvenster gespeel. Byvoorbeeld, jou gunsteling spotprent. Die kind kyk bloot na die spotprent, monitor die vlakke van Alfa- en Beta-golwe en doen niks anders nie. Vervolgens kom bioterugvoer ter sprake. Die kind se taak is om alfa- en beta-vlakke regdeur die opleiding te handhaaf.
As een van die vlakke onder die vereiste aanwyser val, word die spotprent onderbreek. Tydens die eerste lesse sal die kind probeer om sinvol na die verlangde toestand terug te keer om na die spotprent te kyk. Maar na 'n geruime tyd sal die brein leer om onafhanklik na hierdie toestand terug te keer as dit daaruit val (mits die spotprent interessant is vir die kind en die kyktoestand "gemaklik" vir die brein is). As gevolg hiervan ontwikkel die kind die vermoë om die vereiste toestand van konsentrasie te veroorsaak, sowel as die vermoë om konsentrasie op 'n sekere vlak te handhaaf.
Dit lyk skrikwekkend, maar moenie jaag om bang te word en die voogdyowerhede te bel nie. Daar is ook eenvoudiger oplossings gebaseer op speletjies. Byvoorbeeld, van NeuroSky. Die speler se taak is om die mier 'n voorwerp na homself in die miershoop te laat druk. Maar om die mier te laat beweeg sonder om te stop, is dit nodig om 'n sekere vlak van konsentrasie bo 'n sekere punt op die ooreenstemmende skaal te handhaaf.
Wanneer jy op die proses konsentreer, druk die mier die voorwerp. Sodra die konsentrasievlak daal, stop die mier en jy mors tyd, wat jou resultaat vererger. Met elke vlak word die spel moeiliker namate die vereiste konsentrasievlak toeneem. Daar is ook bykomende afleidings.
As gevolg van gereelde opleiding ontwikkel die gebruiker die vermoë om 'n vlak van konsentrasie en aandag op die taak op hande te handhaaf, ongeag eksterne of interne afleidings. Hier is alles soos in sport, dit is onmoontlik om 'n atletiese liggaam te kry deur 'n paar keer na die fiksheidsentrum te gaan of 'n blikkie proteïene te eet. Navorsing op die gebied van bioterugvoer EEG het getoon dat die resultate van opleiding van hierdie soort eers na 20 dae se gereelde sessies van 20 minute elk verskyn.
Vermaak
Neuroheadsets bied ook 'n geleentheid om pret te hê. Maar alle speletjies en vermaaklikheidstoepassings is ook gereedskap vir selfontwikkeling. Wanneer jy speletjies speel deur 'n neurale koppelvlak, gebruik jy bewuste toestande van jou bewussyn om die karakters te beheer. En leer dus om hulle te beheer.
Die multiplayer-speletjie Throw Trucks With Your Mind het in die dag baie geraas gemaak. Die karakter word beheer volgens die standaard eerstepersoonskietskema, maar jy kan net teen ander spelers veg met behulp van verstandelike pogings. Om dit te doen, word die speler se konsentrasie- en meditasieparameters op die spelmonitor vertoon.
Om 'n boks, vragmotor of enige ander voorwerp uit die spel se omgewing na 'n teenstander te gooi, moet jy dit met jou verstandelike krag in die lug oplig en dit dan na die teenstander gooi. Dit kan ook na jou toe “vlieg”, so die een wat die vermoë om te konsentreer en te mediteer meer effektief gebruik, wen die skermutseling. Dit was baie opwindend om met die krag van die verstand teen regte teenstanders te veg. Onder meer onlangse speletjies kan ons noem van MyndPlay.
Vervaardigers bied ook stiller speletjie-opsies. Byvoorbeeld, verskeie gewilde speltoepassings gelyktydig. Ook die moeite werd om te noem is die speletjie MyndPlay . Dit is eenvoudig: jy moet drie skote van 'n boog maak en die maksimum aantal punte aanteken. Vir elke skoot kan jy tot 10 punte kry. Deur beeldmateriaal te gebruik, dompel die speletjie jou in sy omgewing in, waarna jou karakter na die teiken kan begin mik. 'n Konsentrasievlak-aanwyser verskyn in die spelervenster. Hoe hoër die konsentrasie, hoe nader aan die tien sal die pyl tref. Die tweede skoot vereis dat jy 'n toestand van meditasie betree om te slaan. Die derde skoot sal weer konsentrasie verg. Dit is hoe die speletjie die interessante vermoëns van neurale koppelvlakke duidelik demonstreer.
Benewens speletjies is daar ook interaktiewe neurofilms. Stel jou voor: jy het op die bank gaan sit, 'n headset opgesit en 'n interaktiewe film oor skaatsers aangeskakel. Op 'n stadium ontstaan 'n oomblik wanneer die skater versnel het en op die punt is om te spring. Op hierdie stadium moet jy self 'n skater word om op die sprong te konsentreer en die konsentrasievlak van bewussyn te handhaaf totdat die karakter die sprong voltooi. Met voldoende konsentrasie (vergelykbaar met die werklike lewe en die vlak wat in die werklikheid nodig sal wees), sal die skater in die film suksesvol die sprong maak en die plot sal na die volgende interaktiewe vurk beweeg. As die konsentrasie so-so was, dan sal die skater val, en die film sal 'n ander storielyn volg.
Reeds op soortgelyke wyse verfilm in die styl van Guy Ritchie, asook 'n aantal ander rolprente. Trouens, die plot en einde van die film hang direk af van jou pogings. En dit lyk baie interessant.
Eenvoudige en vertakte logika van plotontwikkeling
Toepassing by die werk
Benewens opleiding en vermaaklikheidsprogramme, het ontwikkelaars 'n groot aantal toepassings geskep wat bedoel is vir professionele gebruik. ’n Voorbeeld is die MindRec-program, wat geskep is vir mediese, sport-, gewone sielkundiges en sielkundiges wat saam met verteenwoordigers van wetstoepassingsagentskappe werk.
Hoe word dit gebruik? Die persoon sit 'n neuroheadset op, die sielkundige loods die program en begin die sessie. Tydens die sessie word die volgende inligting gemonitor en in die rekenaargeheue aangeteken, naamlik: vlak van konsentrasie, oplettendheid, vlak van meditasie, rou EEG sein, in verskeie tipes visualisering op dieselfde tyd, in die reeks van 0 tot 70 Hz . Seine verdeel in frekwensiereekse wat die spektrum van die hoofsein uitmaak. Die verdeling word gemaak in 8 reekse: Delta, Theta, Lae Alpha, Hoë Alpha, Lae Beta, Hoë Beta, Lae Gamma, Hoë Gamma. Indien nodig word oudio- en video-opnames van die sielkundige se optrede uitgevoer.
Die aangetekende materiaal kan hersien word, en sien alles wat intyds tydens die sessie vertoon is. As die sielkundige iets nie dadelik opgemerk het nie, kan hy, wanneer hy die sessie of opleiding herbestudeer, veranderinge in breingolfreaksies bestudeer en dit met oudiovisuele inligting vergelyk. Dit is 'n baie waardevolle hulpmiddel vir enige spesialis in die veld.
Nog 'n opsie is neurobemarking. Die neuroheadset laat jou toe om bemarkingsnavorsing te doen omdat dit 'n persoon se emosionele reaksie op sekere bemarkingstimuli toon. Dit is baie meer effektief, aangesien mense tydens opnames en vraelyste nie altyd eerlik is in hul antwoorde nie. En neurostudie sal jou help om die regte antwoord te sien, eerlik en onpartydig. Deur 'n fokusgroep te versamel en toetse met 'n neurokoptelefoon uit te voer, kan jy resultate kry wat so na as moontlik aan die werklikheid is.
Interaksie met eksterne toestelle
Nog 'n interessante area van werk met neuroheadsets is afstandbeheer van eksterne toestelle. Baie gewild onder kinders is byvoorbeeld resiespeletjies wat mededinging tussen twee, drie en vier deelnemers toelaat. Hier is 'n bekende voorbeeld van sulke speletjies:
Wil jy met iets anders rondspeel? Asseblief, hier is ander ontwikkelings wat ook gewild geword het.
Puzzlebox Orbit Helikopter
'n Speelgoedhelikopter wat deur die krag van denke beheer word. Die standaard weergawe laat jou toe om die helikopter se vlughoogte te beheer, maar daar is baie byvoegings wat hierdie speelding in 'n kragtige breinfiksheidsmasjien verander. Resensie .
Zen lamp
Die lamp weerspieël jou psigo-emosionele toestand in die vorm van 'n gloed van 'n sekere kleur. Ideaal vir die ontwikkeling van meditasievaardighede.
Force Trainer II
Die mees amusante dingetjie. Skep 'n holografiese beeld van die spelomgewing en voorwerpe binne 'n deursigtige piramide. En die speler, met behulp van breinopdragte, beheer hierdie voorwerpe.
Necomimi
Die oulike kat ore het 'n treffer oor die hele wêreld geword. Die toestel is heeltemal selfversorgend en vereis nie verbinding met 'n rekenaar of slimfoon nie. Die gebruiker sit die ore aan, skakel dit aan en kry die geleentheid om sy bui (psigo-emosionele toestand) te demonstreer deur hierdie ore te beweeg. Terloops, 'n soortgelyke produk, , nie eens in sy vaderland, Japan, gewild geword nie. Waar die headset in hierdie geval geplaas is, kan jy self uitvind.
Neuro-headset - vermaak of 'n nuttige hulpmiddel?
Terwyl u die artikel lees, kan dit voorkom asof neurale koppelvlakke en headsets hoofsaaklik bedoel is om 'n persoon te vermaak of sy emosionele nood te vermaak. Dit is egter absoluut nie waar nie. 'n Neurokoptelefoon, tesame met toepaslike sagteware, kan heel moontlik help om 'n ledemaat na ernstige besering te ontwikkel en die negatiewe gevolge van ernstige beserings te verminder. Daarom gebruik wetenskaplikes aktief neurotegnologie om mense te help.
Byvoorbeeld, in 2016 het Amerikaanse wetenskaplikes van die Johns Hopkins Universiteit 'n neurale koppelvlak geskep wat help om individuele vingers van 'n biomeganiese prostese te beheer. 'n Jaar later het hul Oostenrykse kollegas van die Universiteit van Graz 'n stelsel ontwikkel om musiek te skryf deur die krag van denke te gebruik. Dit is ontwerp vir musikaal begaafde mense met gestremdhede.
Spesialiste van die Universiteit van Kalifornië wat 'n neurale koppelvlak, neuromuskulêre stimulasie en suspensie gebruik van die middel af verlam. En Brasiliaanse navorsers, saam met kollegas van die VSA, Switserland en Duitsland, kon gedeeltelik in pasiënte wat 'n neurale koppelvlak, virtuele realiteit en eksoskelet gebruik. Ontwikkelings is ook aan die gang om interaksie met pasiënte met ingeslote sindroom te hê. Die tegnologie sal help om sulke pasiënte te identifiseer, met hulle te kommunikeer en beheer oor die liggaam te herstel.
Facebook het begin werk aan 'n nie-indringende neurale koppelvlak wat gebruikers sal help om sonder 'n sleutelbord te tik. Nissan het 'n brein-masjien-koppelvlak ontwikkel om gedagtes te lees terwyl jy bestuur om reaksietye te verbeter. En Elon Musk wil selfs die brein met 'n rekenaar verbind om te verhoed dat die wêreld deur kunsmatige intelligensie oorgeneem word.
Russiese maatskappye kan nog nie spog met baie prestasies op die gebied van neurotegnologie nie. Rostec het egter onlangs 'n voorproduksiemonster van 'n toestel aangebied wat sal help om inligting tussen die brein en 'n eksterne toestel uit te ruil. Die helm is ontwikkel deur die Institute of Electronic Control Machines (INEUM) wat na vernoem is. I.S. Brook. Daar word aanvaar dat die neurale koppelvlak dit moontlik sal maak om elektroniese en elektromeganiese toestelle te beheer: prostetika, voertuie.
Wat wag op die neurale koppelvlakmark?
Volgens , sal die wêreldwye rekenaarkoppelvlakmark teen 2022 $1,72 miljard bereik. Nou is die hoofarea van toepassing van neurale koppelvlakke medisyne, maar vermaaklikheidsgebiede, sowel as die militêre en industriële sfere, ontwikkel aktief. 'n Neuro-headset om 'n gevegsrobot te beheer is nie meer net 'n lieflike fantasie van hoëbrow-mense in uniform nie, maar 'n heeltemal oplosbare probleem.
As gevolg van die feit dat neurale kopstukke 'n oop omgewing bied wat gebruik kan word om jou eie sagteware te skep, ontwikkel private neuroprogrammering ook. Byvoorbeeld, een van die markleiers, NeuroSky, is absoluut gratis beskikbaar vir ontwikkelaars. En gevolglik verskyn meer en meer toepassings wat die vermoëns van hierdie platform gebruik.
Kom ons let daarop dat die inisiatief vir die wydverspreide bekendstelling van neurale koppelvlakke en breinskyfies nie net ondersteuning in die gesig staar nie, maar ook kritiek. Aan die een kant kan neurale raakvlakke die behandeling van traumatiese breinbeserings, verlamming, epilepsie of skisofrenie verbeter. Aan die ander kant kan sulke tegnologieë sosiale ongelykheid vererger.
Daar is kommer dat daar tans geen wetlike of etiese basis is vir die inbring van elektrodes in 'n gesonde persoon nie. Daarbenewens kan die neurale koppelvlak die menslike brein 'n voorwerp maak wat regerings, adverteerders, kuberkrakers, reptiele en ander individue sal wil binnedring, waarmee 'n normale persoon waarskynlik nie gelukkig sal wees nie. En oor die algemeen kan die neurale koppelvlak en headsets die eienskappe van 'n persoon verander, sy psige en aktiwiteit as 'n individu beïnvloed, en die begrip van mense as fisiologiese wesens verdraai.
Oor die algemeen is dit duidelik dat neurotegnologieë sal voortgaan om te ontwikkel. Maar dit is onmoontlik om te voorspel wanneer hulle werklik toeganklik en selfs meer effektief sal word.
Wat is daar nog op die blog?
→
→
→
→
→
Bron: will.com