Più di 100 anni fà, i scientisti anu interessatu à e capacità di u cervellu è anu pruvatu à capisce s'ellu era pussibule di influenzà. In u 1875, u duttore inglese Richard Cato hà sappiutu detectà un campu elettricu debbule nantu à a superficia di u cervellu di cunigli è scimmie. Allora ci sò parechje scuperte è ricerche, ma solu in u 1950, u prufissore di fisiologia di l'Università di Yale, Jose Manuel Rodriguez Delgado, hà inventatu u dispusitivu Stimosiver, chì puderia esse implantatu in u cervellu è chì era cuntrullatu cù signali radiu.
A furmazione hè stata fatta nantu à scimmie è misgi. Cusì, l'estimulazione di una certa zona di u cervellu per mezu di un elettrodu implantatu hà causatu u gattu à alzà a so zampa posteriore. Sicondu Delgado, l'animali ùn mostrava micca signali di discomfort durante tali esperimenti.
È 13 anni dopu, u scientist hà passatu - hà implantatu stimoseivers in u cervellu di un toru è u cuntrullava cù un trasmettitore portable.
Cusì hà iniziatu l'era di l'interfacce neurali è e tecnulugia capaci di aumentà e capacità biologiche umane. Digià in u 1972, un implante cochlear hè andatu in vendita, chì cunverta u sonu in un signalu elettricu, u trasmette à u cervellu è in realtà permette à e persone cun disabilità auditiva severa di sente. È in u 1973, u terminu "interfaccia cervellu-computer" hè statu ufficialmente utilizatu per a prima volta. In u 1998, u scientist Philip Kennedy implantò a prima interfaccia neurale in un paziente, u musicista Johnny Ray. Dopu à u colpu, Johnny hà persu a capacità di muvimentu. Ma grazia à l'implantazione, hà amparatu à spustà u cursore solu imaginendu u muvimentu di e so mani.
Dopu à i scientisti, l'idea di creà una interfaccia neurale hè stata ripresa da e grandi corporazioni cummerciale è startups. Facebook è Elon Musk anu digià annunziatu a so intenzione di sviluppà un sistema chì aiutarà à cuntrullà l'ogetti cù u putere di pensamentu. Qualchidunu pinsanu e so speranze nantu à l'interfacce neurali - i tecnulugii permettenu à e persone cù disabilità di restaurà e funzioni perse, migliurà a riabilitazione di una persona chì hà patitu un infartu o una ferita cerebrale traumatica. L'altri sò scettichi nantu à tali sviluppi, crede chì u so usu hè pienu di prublemi legali è etichi.
Sia com'è, ci hè un numeru abbastanza di grande attori in u mercatu. Se crede , Certi sviluppi sò digià stati discontinuati, ma u restu hè abbastanza populari è assequible.
Cosa hè una interfaccia neurale è cumu pò esse utile?
Tipi di onde cerebrali
Una interfaccia neurale hè un sistema per scambià informazioni trà u cervellu umanu è un dispositivu elettronicu. Questa hè una tecnulugia chì permette à una persona di interagisce cù u mondu esternu basatu annantu à a registrazione di l'attività elettrica di u cervellu - un electroencephalogram (EEG). U desideriu di una persona per realizà una certa azione hè riflessa in cambiamenti in l'EEG, chì à u turnu hè decifratu da l'urdinatore.
Neurointerfaces pò esse unidirezionale o bidirezionale. I primi o ricevenu segnali da u cervellu o li mandanu à ellu. L'ultimi ponu mandà è riceve signali simultaneamente.
Ci hè parechje metudi per a misurazione di i signali cerebrali. Sò spartuti in trè tippi.
- Non invasive. I sensori sò posti nantu à a testa per misurà i putenziali elettrici generati da u cervellu (EEG) è u campu magneticu (MEG).
- Semi-invasive. L'elettrodi sò posti nantu à a superficia esposta di u cervellu.
- Invasive. Microelectrodes sò posti direttamente in a corteccia cerebrale, misurà l'attività di una sola neurona.
A funzione chjave di l'interfaccia neurale hè chì vi permette di cunnette direttamente à u cervellu. Chì pò fà questu in pratica? L'interfaccia neurali, per esempiu, ponu fà più faciule o cambià radicalmente a vita di e persone paralizate. Certi ùn ponu micca scrive, move o parlà. Ma à u listessu tempu, i so cervelli sò abbastanza travagliendu. L'interfaccia neurale permetterà à queste persone di fà certe azzioni leghjendu intenzioni cù elettrodi cunnessi à u cervellu.
Un'altra opzione per utilizà l'interfaccia neurale hè stata inventata da i scientisti americani chì anu sviluppatu una ciberprotesi capace di migliurà a memoria umana da 30%. U dispusitivu genera impulsi nervosi chì aiutanu à u paci à furmà novi ricordi è ricurdate di e facci di i parenti. Hè previstu chì u sviluppu aiutarà à cumbatte a demenza senile, a malatia d'Alzheimer è altri prublemi di memoria.
In più di a salute, l'interfaccia neurali pò esse usata per u sviluppu persunale di una persona, per u travagliu è l'intrattenimentu, è ancu per l'interazzione cù l'altri. Allora, chì cose interessanti ponu offre a neurotecnologia in questi spazii?
A perfettazione
Forsi l'area più populari di l'applicazione di l'interfaccia neurali è ogni tipu d'applicazioni hè u sviluppu di ogni capacità umana. Diversi furmazioni sò dedicati à questu, sistemi per u sviluppu di capacità mentali, sistemi per cambià u cumpurtamentu, sistemi per a prevenzione di u stress, ADHD, sistemi per travaglià cù stati psico-emozionali, etc. Stu tipu d'attività hà ancu u so propiu termini, "Fitness Brain".
Chì ghjè l'essenza di l'idea? In u risultatu di numerosi studii, alcune idee pruvati sò stati furmati nantu à cumu questa o quella attività cerebrale currisponde à stati di a cuscenza umana. L'algoritmi sò apparsu per determinà u livellu di l'attenzione, a cuncentrazione è a meditazione, è a rilassazione mentale. Aghjunghjite à questu a capacità di leghje EEG è elettromiografia (EMG), è u risultatu hè una stampa di u statu attuale di una persona.
È quandu avete bisognu di amparà à induce un statu psico-emozionale specificu, una persona si entrena cù un dispositivu à quale hè cunnessu una interfaccia neurale. Ci hè un gran numaru di prugrammi per a visualizazione di l'EEG è i stati psico-emozionali ùn avemu micca discrittu tutti. A furmazione per chjamà una persona à u statu di cuscenza necessariu hè realizatu cù a tecnulugia EEG di biofeedback (biofeedback basatu in l'elettroencefalografia).
Ciò chì pare in a pratica: I genitori volenu migliurà a prestazione accademica di u so figliolu è superà l'ADHD (disordine di iperattività di deficit d'attenzione). Per fà questu, utilizate un prugramma speciale (per esempiu, da ), scegliendu presets per furmà i stati desiderati: mindfulness, cuncentrazione, rilassazione, meditazione, prevenzione di iperconcentrazione. Sceglite un prugramma di furmazione di cuncentrazione. È u lancianu.
U prugramma prupone a furmazione di u zitellu in quale hà bisognu di mantene l'onda Alpha è Beta sopra à un certu livellu. L'onda ùn deve micca falà sottu à un certu livellu. À u listessu tempu, u materiale video sceltu da i genitori hè ghjucatu in a finestra di u prugramma. Per esempiu, u vostru cartoon preferitu. U zitellu simpricimenti vede u cartoon, monitoreghja i livelli di l'onda Alpha è Beta è ùn face nunda di più. In seguitu, u biofeedback entra in ghjocu. U compitu di u zitellu hè di mantene i livelli Alpha è Beta in tutta a furmazione.
Se unu di i livelli cade sottu à l'indicatore necessariu, a caricatura hè interrotta. Duranti i primi lezioni, u zitellu hà da pruvà à vultà in modu significativu à u statu desideratu per vede u cartoon. Ma dopu à qualchì tempu, u cervu hà da amparà à vultà in modu indipindenti à stu statu s'ellu hè cascatu da ellu (sempre chì u cartoon hè interessante per u zitellu, è u statu di vista hè "cunfortu" per u cervellu). In u risultatu, u zitellu sviluppa a capacità di induce u statu necessariu di cuncentrazione, è ancu a capacità di mantene a cuncentrazione à un certu livellu.
Sembra spaventosa, ma ùn affruntate micca à spaventà è chjamate l'autorità di tutela. Ci sò dinù suluzioni più sèmplice basatu nantu ghjochi. Per esempiu, da NeuroSky. U compitu di u ghjucatore hè di fà chì a furmica spinghja un ughjettu versu ellu stessu in u furmiculu. Ma per chì a formica si move senza piantà, hè necessariu di mantene un certu livellu di cuncentrazione sopra un certu puntu nantu à a scala currispundente.
Quandu si cuncentra in u prucessu, a formica spinghja l'ughjettu. Appena u livellu di cuncentrazione scende, a formica si ferma è perdi u tempu, aggravendu u vostru risultatu. Cù ogni livellu, u ghjocu diventa più difficiule cum'è u livellu necessariu di cuncentrazione aumenta. Ci sò ancu distrazioni supplementari.
In u risultatu di a furmazione regulare, l'utilizatore sviluppa a capacità di mantene un livellu di cuncentrazione è attente à u compitu in manu, indipendentemente da distrazioni esterni o interni. Quì tuttu hè cum'è in u sportu, hè impussibile di ottene un corpu atleticu andendu in u fitness center un paru di volte o manghjendu una latta di proteini. A ricerca in u campu di l'EEG biofeedback hà dimustratu chì i risultati di a furmazione di stu tipu appariscenu solu dopu à 20 ghjorni di sessione regulare di 20 minuti ognunu.
Intrattenimento
Neuroheadsets furnisce ancu l'uppurtunità di divertevi. Ma tutti i ghjochi è l'applicazioni di divertimentu sò ancu strumenti per l'auto-sviluppu. Quandu ghjucate ghjochi attraversu una interfaccia neurale, utilizate stati cuscenti di a vostra cuscenza per cuntrullà i caratteri. È cusì amparà à cuntrullà elli.
U ghjocu multiplayer Throw Trucks With Your Mind hà fattu assai rumore in u ghjornu. U caratteru hè cuntrullatu secondu u schema standard di shooter in prima persona, ma pudete cummattiri altri ghjucatori solu cù l'aiutu di sforzi mentali. Per fà questu, i paràmetri di cuncentrazione è meditazione di u ghjucatore sò visualizati nantu à u monitor di u ghjocu.
Per scaccià una scatula, camion, o qualsiasi altru ughjettu da l'ambienti di u ghjocu à un avversariu, duvete alzà in l'aria usendu u vostru putere mentale è poi lanciallu à l'avversariu. Puderà ancu "vola" à voi, cusì quellu chì usa più efficacemente a capacità di cuncentrazione è meditate vince l'escaramu. Era assai eccitante di luttà cù u putere di a mente contr'à i veri avversari. Frà i ghjochi più recenti pudemu mintuvà da MyndPlay.
I pruduttori offrenu ancu opzioni di ghjocu più tranquille. Per esempiu, parechje applicazioni di ghjocu populari à una volta. Degne di menzione hè ancu u ghjocu MyndPlay . Hè simplice: avete bisognu di fà trè colpi da un arcu è puntuà u massimu di punti. Per ogni colpu pudete ottene finu à 10 punti. Utilizendu visuale, u ghjocu vi immerse in u so ambiente, dopu chì u vostru caratteru pò principià à mira à u mira. Un indicatore di livellu di cuncentrazione appare in a finestra di u lettore. A più alta hè a cuncentrazione, u più vicinu à a dece a freccia culpisce. U sicondu colpu esige di entre in un statu di meditazione per chjappà. U terzu colpu hà bisognu di cuncentrazione di novu. Hè cusì chì u ghjocu mostra chjaramente e capacità interessanti di l'interfacce neurali.
In più di i ghjoculi, ci sò ancu neurofilmi interattivi. Immaginate: vi pusate nantu à u divano, mettete un cuffie è attivate un film interattivu nantu à i skaters. À un certu puntu, un mumentu si sviluppa quandu u skater hà acceleratu è hè vicinu à saltà. À questu puntu, duvete diventà un skater stessu per cuncentrazione nantu à u saltu è mantene u livellu di cuncentrazione di a cuscenza finu à chì u caratteru finisce u saltu. Cù abbastanza cuncentrazione (cumparabile à a vita reale è à u livellu chì serà necessariu in a realità), u skater in u filmu hà da successu à u saltu è a trama passà à a prossima furchetta interattiva. Se a cuncentrazione era cusì cusì, allora u skater cascarà, è a film seguirà una storia diversa.
Digià filmatu in una manera simile in u stilu di Guy Ritchie, è ancu parechji altri filmi. In fatti, a trama è a fine di a film dipende direttamente da i vostri sforzi. È pare assai interessante.
Lògica simplice è ramificata di u sviluppu di a trama
Applicazione à u travagliu
In più di i prugrammi di furmazione è di divertimentu, i sviluppatori anu creatu un gran numaru di applicazioni destinate à l'usu prufessiunale. Un esempiu hè u prugramma MindRec, chì hè statu creatu per i medichi, sportivi, psiculoghi ordinarii è psicologi chì travaglianu cù rapprisentanti di l'agenzii di l'infurzazioni di a lege.
Cumu hè utilizatu? A persona mette un neuroheadset, u psicologu lancia u prugramma è principia a sessione. Durante a sessione, l'infurmazioni seguenti sò monitorati è arregistrati in a memoria di l'urdinatore, à dì: u livellu di cuncentrazione, l'attenzione, u livellu di meditazione, u signale EEG crudu, in parechji tipi di visualizazione à u stessu tempu, in a gamma da 0 à 70 Hz. . I signali divisu in intervalli di freccia chì custituiscenu u spettru di u signale principale. A ripartizione hè fatta in 8 intervalli: Delta, Theta, Low Alpha, High Alpha, Low Beta, High Beta, Low Gamma, High Gamma. In casu di necessariu, registrazioni audio è video di l'azzioni di u psicologu sò realizati.
U materiale arregistratu pò esse rivisatu, videndu tuttu ciò chì hè statu visualizatu in tempu reale durante a sessione. Se u psicologu ùn hà micca nutatu qualcosa subitu, allora, quandu si ri-studianu a sessione o a furmazione, pò studià cambiamenti in e reazzioni di l'onda cerebrale è paragunà cù l'infurmazioni audiovisivi. Questu hè un strumentu assai preziosu per ogni specialista in u campu.
Un'altra opzione hè u neuromarketing. U neuroheadset permette di fà ricerche di marketing perchè mostra a risposta emotiva di una persona à certi stimuli di marketing. Questu hè assai più efficace, postu chì durante i sondaggi è i questionarii a ghjente ùn hè micca sempre onesta in e so risposte. È u neurostudiu vi aiuterà à vede a risposta vera, onesta è imparziale. Cunglitendu un gruppu di focus è cunducendu teste cù un neuroheadset, pudete ottene risultati chì sò u più vicinu à a realtà pussibule.
Interaczione cù i dispositi esterni
Un altru spaziu interessante di travaglià cù neuroheadsets hè u cuntrollu remoto di i dispositi esterni. Assai populari trà i zitelli, per esempiu, sò ghjochi di corsa chì permettenu a cumpetizione trà dui, trè o quattru participanti. Eccu un esempiu ben cunnisciutu di tali ghjochi:
Vulete ghjucà cù qualcosa d'altru ? Per piacè, quì sò altri sviluppi chì sò ancu diventati populari.
Puzzlebox Orbit Helicopter
Un elicotteru di ghjoculu chì hè cuntrullatu da u putere di u pensamentu. A versione standard permette di cuntrullà l'altitudine di volu di l'elicotteru, ma ci sò assai add-ons chì trasformanu stu ghjoculu in una putente macchina di fitness cerebrale. Rivista .
Lampada Zen
A lampa riflette u vostru statu psico-emozionale in a forma di un splendore di un certu culore. Ideale per sviluppà capacità di meditazione.
Allenatore di forza II
A piccula cosa più divertente. Crea una maghjina olografica di l'ambiente di ghjocu è l'uggetti in una piramide trasparente. È u ghjucatore, utilizendu cumandamenti di u cervellu, cuntrolla questi ogetti.
Necomimi
E cute orecchie di gattu sò diventate un successu in u mondu sanu. U dispusitivu hè cumplettamente autosufficiente è ùn hà micca bisognu di cunnessione à un computer o smartphone. L'utilizatori mette l'arechje, li accende è hà l'uppurtunità di dimustrà u so umore (statu psico-emozionale) movendu queste arechje. Per via, un pruduttu simili, , ùn hè micca diventatu populari ancu in a so patria, u Giappone. Induve l'auriculare hè stata inserita in questu casu, pudete scopre per voi stessu.
Neuro-headset - divertimentu o un strumentu utile?
Durante a lettura di l'articulu, pò pare chì l'interfaccia neurali è l'auriculare sò destinati principarmenti à divertisce una persona o dimustrà a so angustia emotiva. Tuttavia, questu hè assolutamente micca veru. Un neuroheadset, accumpagnatu cù un software appropritatu, pò aiutà à sviluppà un membru dopu a ferita severa è riduce e cunsequenze negative di ferite severi. Dunque, i scientisti utilizanu attivamente a neurotecnologia per aiutà e persone.
Per esempiu, in u 2016, i scientisti americani di l'Università Johns Hopkins anu creatu una interfaccia neurale chì aiuta à cuntrullà i diti individuali di una protesi biomeccanica. Un annu dopu, i so culleghi austriachi di l'Università di Graz anu sviluppatu un sistema per scrive musica cù u putere di u pensamentu. Hè pensatu per e persone di talentu musicale cù disabilità.
Specialisti di l'Università di California chì utilizanu una interfaccia neurale, stimulazione neuromuscular è sospensjoni paralizata da a cintura in giù. È i circadori brasiliani, inseme cù i culleghi di l'USA, a Svizzera è a Germania, anu pussutu parzialmente in i pazienti chì utilizanu una interfaccia neurale, a realtà virtuale è l'esoscheletru. I sviluppi sò ancu in corso per interagisce cù i malati cù u sindromu di locked-in. A tecnulugia aiutarà à identificà tali pazienti, cumunicà cun elli, è restaurà u cuntrollu di u corpu.
Facebook hà cuminciatu à travaglià nantu à una interfaccia neurale non invasiva chì aiutarà l'utilizatori à scrive senza un teclatu. Nissan hà sviluppatu una interfaccia cervellu-macchina per leghje i pinsamenti mentre guidanu per migliurà i tempi di reazione. È Elon Musk vole ancu cunnette u cervellu cù un urdinatore per evità di piglià u mondu da l'intelligenza artificiale.
L'imprese russe ùn ponu ancu vantà di parechje rializazioni in u campu di e neurotecnologie. Tuttavia, Rostec hà presentatu pocu tempu una mostra di pre-produzione di un dispositivu chì aiutarà à scambià infurmazioni trà u cervellu è un dispositivu esternu. U cascu hè statu sviluppatu da l'Istitutu di Macchine di Control Elettronicu (INEUM) chjamatu dopu. I. S. Brook. Hè presumitu chì l'interfaccia neurale permetterà di cuntrullà i dispositi elettronichi è elettromeccanici: protesi, veiculi.
Chì aspetta u mercatu di l'interfaccia neurale?
Sicondu , u mercatu glubale di l'interfaccia di l'informatica ghjunghjerà à $ 2022 miliardi da u 1,72. Avà l'area principale di l'applicazione di l'interfacce neurali hè a medicina, ma i spazii di divertimentu, cum'è l'esferi militari è industriali, sò attivamente sviluppati. Un neuro-auriculare per cuntrullà un robot di cummattimentu ùn hè più solu una dolce fantasia di persone highbrow in uniforme, ma un prublema solu solu solu.
A causa di u fattu chì l'auriculare neurali offre un ambiente apertu chì pò esse usatu per creà u vostru propiu software, a neuroprogrammazione privata hè ancu sviluppata. Per esempiu, unu di i capi di u mercatu, NeuroSky, hè dispunibule per i sviluppatori assolutamente gratuiti. È in u risultatu, appariscenu più è più applicazioni chì utilizanu e capacità di sta piattaforma.
Avemu nutà chì l'iniziativa per l'intruduzione generalizata di l'interfacce neurali è i chips di u cervellu face micca solu sustegnu, ma ancu critichi. Da una banda, l'interfaccia neurali pò migliurà u trattamentu di ferite traumatiche cerebrali, paralisi, epilessia o schizofrenia. Per d 'altra banda, tali tecnulugia ponu aggravà a inuguaglianza suciale.
Ci hè una preoccupazione chì ùn ci hè attualmente una basa legale o etica per l'introduzione di elettrodi in una persona sana. Inoltre, l'interfaccia neurale pò fà u cervellu umanu un ughjettu chì i guverni, i publicitari, i pirate, i reptiliani è altri individui volenu penetrà, chì una persona normale hè improbabile di esse felice. È in generale, l'interfaccia neurale è l'auriculare ponu cambià e caratteristiche di una persona, affettanu a so psiche è l'attività cum'è individuu, è distorte l'intelligenza di e persone cum'è esseri fisiologichi.
In generale, hè chjaru chì e neurotechnologies cuntinueghjanu à sviluppà. Ma hè impussibile di predichendu quandu saranu veramente accessibili è ancu più efficaci.
Chì altru hè interessante nantu à u blog?
→
→
→
→
→
Source: www.habr.com