Rohkem kui 100 aastat tagasi tundsid teadlased huvi aju võimete vastu ja püüdsid mõista, kas seda on võimalik kuidagi mõjutada. Inglise arst Richard Cato suutis 1875. aastal tuvastada küülikute ja ahvide aju pinnal nõrga elektrivälja. Siis tehti palju avastusi ja uuringuid, kuid alles 1950. aastal leiutas Yale'i ülikooli füsioloogiaprofessor Jose Manuel Rodriguez Delgado Stimosiveri seadme, mida sai implanteerida ajju ja mida juhiti raadiosignaalide abil.
Koolitus viidi läbi ahvidel ja kassidel. Seega pani kassi teatud ajupiirkonna stimuleerimine implanteeritud elektroodi kaudu tagakäpa üles tõstma. Delgado sõnul ei ilmnenud loomal selliste katsete ajal ebamugavustunde märke.
Ja 13 aastat hiljem veetis teadlane — implanteeris stimoseiverid pulli ajju ja juhtis seda kaasaskantava saatja kaudu.
Nii algas närviliideste ja tehnoloogiate ajastu, mis on võimelised suurendama inimese bioloogilisi võimeid. Juba 1972. aastal tuli müügile kohleaarne implantaat, mis muutis heli elektrisignaaliks, edastas selle ajju ja võimaldas tegelikult kuulda ka raske kuulmispuudega inimestel. Ja 1973. aastal kasutati esimest korda ametlikult mõistet "aju-arvuti liides". 1998. aastal implanteeris teadlane Philip Kennedy patsiendile, muusik Johnny Rayle, esimese närviliidese. Pärast insulti kaotas Johnny liikumisvõime. Kuid tänu implanteerimisele õppis ta kursorit liigutama, kujutledes ainult oma käte liikumist.
Teadlaste järel võtsid närviliidese loomise idee üles suured ärikorporatsioonid ja idufirmad. Facebook ja Elon Musk on juba teatanud kavatsusest töötada välja süsteem, mis aitab objekte mõttejõul juhtida. Mõned panevad oma lootused närviliidestele – tehnoloogiad võimaldavad puuetega inimestel taastada kaotatud funktsioone, parandada insuldi või traumaatilise ajukahjustuse saanud inimese taastusravi. Teised on selliste arengute suhtes skeptilised, arvates, et nende kasutamine on täis õiguslikke ja eetilisi probleeme.
Olgu kuidas on, turul on piisavalt suuri tegijaid. Kui sa usud , mõned arendused on juba katkestatud, kuid ülejäänud on üsna populaarsed ja taskukohased.
Mis on närviliides ja kuidas see võib olla kasulik?
Ajulainete tüübid
Neuraalne liides on süsteem teabe vahetamiseks inimese aju ja elektroonilise seadme vahel. See on tehnoloogia, mis võimaldab inimesel suhelda välismaailmaga, mis põhineb aju elektrilise aktiivsuse registreerimisel – elektroentsefalogramm (EEG). Inimese soov mingit tegevust sooritada peegeldub muutustes EEG-s, mille omakorda dešifreerib arvuti.
Neuroliidesed võivad olla ühe- või kahesuunalised. Esimesed saavad kas ajust signaale või saadavad need sinna. Viimased saavad samaaegselt signaale saata ja vastu võtta.
Ajusignaalide mõõtmiseks on mitu meetodit. Need on jagatud kolme tüüpi.
- Mitteinvasiivne. Peale asetatakse andurid, mis mõõdavad aju (EEG) ja magnetvälja (MEG) tekitatud elektripotentsiaali.
- Poolinvasiivne. Elektroodid asetatakse aju avatud pinnale.
- Invasiivne. Mikroelektroodid asetatakse otse ajukooresse, mõõtes ühe neuroni aktiivsust.
Neuraalse liidese põhiomadus on see, et see võimaldab teil otse ajuga ühenduse luua. Mida see praktikas teha saab? Näiteks närviliidesed võivad halvatud inimeste elu lihtsamaks muuta või radikaalselt muuta. Mõned ei saa kirjutada, liikuda ega rääkida. Kuid samal ajal on nende aju üsna töökorras. Neuraalne liides võimaldab neil inimestel teatud toiminguid teha, lugedes kavatsusi, kasutades ajuga ühendatud elektroode.
Teise võimaluse närviliidese kasutamiseks leiutasid Ameerika teadlased, kes töötasid välja küberproteesi, mis suudab parandada inimese mälu 30%. Seade genereerib närviimpulsse, mis aitavad patsiendil luua uusi mälestusi ja meeles pidada lähedaste nägusid. Eeldatakse, et arendus aitab võidelda seniilse dementsuse, Alzheimeri tõve ja teiste mäluprobleemidega.
Lisaks tervisele saab närviliideseid kasutada inimese isiklikuks arenguks, tööks ja meelelahutuseks, aga ka teistega suhtlemiseks. Mida huvitavat saab neurotehnoloogia nendes valdkondades pakkuda?
Enesetäiendus
Võib-olla on närviliideste ja igasuguste rakenduste kõige populaarsem rakendusvaldkond mis tahes inimvõimete arendamine. Sellele on pühendatud erinevad koolitused, vaimsete võimete arendamise süsteemid, käitumise muutmise süsteemid, stressi ennetamise süsteemid, ADHD, psühho-emotsionaalsete seisunditega töötamise süsteemid jne. Seda tüüpi tegevusel on isegi oma termin "Brain fitness".
Mis on idee olemus? Arvukate uuringute tulemusena on kujunenud mõned tõestatud ideed selle kohta, kuidas see või teine ajutegevus vastab inimese teadvuse seisunditele. Ilmunud on algoritmid tähelepanelikkuse, keskendumis- ja meditatsioonitaseme ning vaimse lõõgastuse määramiseks. Kui siia lisada EEG ja elektromüograafia (EMG) lugemise võime, on tulemuseks pilt inimese hetkeseisundist.
Ja kui teil on vaja õppida, kuidas esile kutsuda konkreetset psühho-emotsionaalset seisundit, treenib inimene end seadme abil, millega on ühendatud närviliides. EEG ja psühho-emotsionaalsete seisundite visualiseerimiseks on tohutult palju programme, me ei kirjelda neid kõiki. Inimese nõutavasse teadvusseisundisse kutsumise koolitus viiakse läbi biofeedback EEG tehnoloogia abil (elektroentsefalograafial põhinev biofeedback).
Kuidas see praktikas välja näeb: Vanemad soovivad parandada oma lapse õpitulemusi ja ületada ADHD-d (tähelepanupuudulikkuse hüperaktiivsuse häire). Selleks kasutage spetsiaalset programmi (näiteks alates ), valides eelseadistused soovitud seisundite treenimiseks: tähelepanelikkus, keskendumine, lõõgastus, meditatsioon, hüperkontsentratsiooni vältimine. Valige keskendumistaseme koolitusprogramm. Ja nad käivitavad selle.
Programm pakub lapsele koolitust, mille käigus tal on vaja hoida alfa- ja beetalained üle teatud taseme. Lained ei tohiks langeda alla teatud taseme. Samal ajal mängitakse programmiaknas lastevanemate valitud videomaterjali. Näiteks teie lemmik multikas. Laps lihtsalt vaatab multikat, jälgib alfa- ja beeta lainete taset ega tee midagi muud. Järgmisena tuleb mängu biotagasiside. Lapse ülesanne on säilitada alfa- ja beetatasemed kogu treeningu vältel.
Kui üks tasemetest langeb alla nõutava indikaatori, katkeb koomiks. Esimeste tundide ajal püüab laps multifilmi vaatamiseks mõttekalt soovitud olekusse naasta. Kuid mõne aja pärast õpib aju iseseisvalt sellesse olekusse tagasi pöörduma, kui see sellest välja kukub (eeldusel, et koomiks on lapsele huvitav ja vaatamisolek on aju jaoks “mugav”). Selle tulemusena areneb lapsel oskus esile kutsuda vajalikku keskendumisseisundit, samuti võime säilitada keskendumisvõimet teatud tasemel.
See tundub hirmutav, kuid ärge kiirustage kartma ja helistage eestkosteasutustele. Samuti on mängudel põhinevaid lihtsamaid lahendusi. Näiteks, NeuroSkyst. Mängija ülesandeks on panna sipelgas sipelgapesasse eseme enda poole lükkama. Kuid selleks, et sipelgas peatumata liiguks, on vaja säilitada teatud kontsentratsiooni tase vastava skaala teatud punktist kõrgemal.
Kui keskendute protsessile, lükkab sipelgas objekti. Niipea kui kontsentratsiooni tase langeb, sipelgas peatub ja te raiskate aega, halvendades tulemust. Iga tasemega muutub mäng keerulisemaks, kuna nõutav kontsentratsiooni tase suureneb. On ka täiendavaid segajaid.
Regulaarse treeningu tulemusena arendab kasutaja võimet säilitada kontsentratsiooni ja tähelepanelikkust ülesande täitmisel, sõltumata välistest või sisemistest segajatest. Siin on kõik nagu spordis, paar korda jõusaalis käies või proteiinipurgi süües pole võimalik sportlikku keha saada. Biotagasiside EEG-alased uuringud on näidanud, et sellise koolituse tulemused ilmnevad alles pärast 20-päevast regulaarset 20-minutilist seanssi.
meelelahutus
Neuropeakomplektid annavad ka võimaluse lõbutseda. Kuid kõik mängud ja meelelahutusrakendused on ka enesearengu vahendid. Neuraalse liidese kaudu mänge mängides kasutate tegelaste juhtimiseks oma teadvuse teadlikke seisundeid. Ja seega õppige neid kontrollima.
Mitmikmäng Throw Trucks With Your Mind tekitas omal ajal palju kära. Tegelast juhitakse standardse esimese inimese tulistamisskeemi järgi, kuid teiste mängijatega saate võidelda ainult vaimsete jõupingutuste abil. Selleks kuvatakse mängumonitorile mängija keskendumis- ja meditatsiooniparameetrid.
Kasti, veoauto või mõne muu mängukeskkonnast pärit eseme viskamiseks vastasele tuleb see oma vaimset jõudu kasutades õhku tõsta ja seejärel vastase suunas visata. See võib ka teie juurde "lennata", nii et kokkupõrkest võidab see, kes kasutab keskendumis- ja mediteerimisvõimet tõhusamalt. Väga põnev oli mõistuse jõul võidelda tõeliste vastastega. Värskemate mängude hulgas võib mainida MyndPlayst.
Tootjad pakuvad ka vaiksemaid mänguvõimalusi. Näiteks, mitu populaarset mängurakendust korraga. Mainimist väärib ka mäng MyndPlay . See on lihtne: peate sooritama kolm lasku vibu ja koguma maksimaalselt punkte. Iga löögi eest võid saada kuni 10 punkti. Visuaalide abil sukeldub mäng teid oma keskkonda, misjärel saab tegelane sihtmärki sihtima hakata. Mängija aknasse ilmub kontsentratsioonitaseme indikaator. Mida suurem on kontsentratsioon, seda lähemale kümnele nool tabab. Teisel lasul tuleb tabamiseks siseneda meditatsiooniseisundisse. Kolmas löök nõuab taas keskendumist. Nii demonstreerib mäng selgelt närviliideste huvitavaid võimalusi.
Lisaks mängudele on olemas ka interaktiivsed neurofilmid. Kujutage ette: istusite diivanile, panite peakomplekti ja lülitasite sisse interaktiivse filmi uisutajatest. Mingil etapil tekib hetk, mil uisutaja on kiirendanud ja hakkab hüppama. Siinkohal pead sa ise hakkama uisutajaks, et keskenduda hüppele ja säilitada teadvuse kontsentratsiooni taset, kuni tegelane hüppe lõpetab. Piisava keskendumisvõimega (võrreldav päriselu ja tegelikkuses vajamineva tasemega) sooritab filmis uisutaja edukalt hüppe ja süžee liigub edasi järgmisele interaktiivsele harule. Kui keskendumine oli nii ja naa, siis uisutaja kukub ja film järgib teistsugust süžeed.
Sarnasel moel juba filmitud Guy Ritchie stiilis, aga ka mitmeid teisi filme. Tegelikult sõltub filmi süžee ja lõpp otseselt teie pingutustest. Ja see tundub väga huvitav.
Lihtne ja hargnenud süžeearenduse loogika
Rakendus tööl
Lisaks koolitus- ja meelelahutusprogrammidele on arendajad loonud suure hulga professionaalseks kasutamiseks mõeldud rakendusi. Näiteks võib tuua programmi MindRec, mis loodi meditsiini-, spordi-, tavapsühholoogidele ja õiguskaitseorganite esindajatega töötavatele psühholoogidele.
Kuidas seda kasutatakse? Inimene paneb pähe neuropeakomplekti, psühholoog käivitab programmi ja alustab seanssi. Seansi ajal jälgitakse ja salvestatakse arvuti mällu järgmist teavet, nimelt: keskendumisaste, tähelepanelikkus, meditatsiooni tase, toores EEG signaal, korraga mitut tüüpi visualiseerimisel, vahemikus 0 kuni 70 Hz . Sagedusvahemikeks jagatud signaalid, mis moodustavad põhisignaali spektri. Jaotus jaguneb 8 vahemikku: delta, teeta, madal alfa, kõrge alfa, madal beeta, kõrge beeta, madal gamma, kõrge gamma. Vajadusel tehakse psühholoogi tegevusest heli- ja videosalvestusi.
Salvestatud materjali saab üle vaadata, nähes kõike, mida seansi ajal reaalajas kuvati. Kui psühholoog midagi kohe ei märganud, siis seanssi või treeningut uuesti õppides saab ta uurida muutusi ajulaine reaktsioonides ja võrrelda neid audiovisuaalse infoga. See on väga väärtuslik tööriist iga valdkonna spetsialisti jaoks.
Teine võimalus on neuroturundus. Neuropeakomplekt võimaldab teil läbi viia turundusuuringuid, kuna see näitab inimese emotsionaalset reaktsiooni teatud turundusstiimulitele. See on palju tõhusam, kuna uuringute ja küsimustike ajal ei ole inimesed oma vastustes alati ausad. Ja neurouuring aitab teil näha tõelist vastust, ausat ja erapooletut. Kogudes fookusgrupi ja tehes testid neuropeakomplekti abil, saate reaalsusele võimalikult lähedased tulemused.
Suhtlemine välisseadmetega
Teine huvitav neuropeakomplektidega töötamise valdkond on välisseadmete kaugjuhtimine. Väga populaarsed on näiteks laste seas võidusõidumängud, mis võimaldavad võistelda kahe, kolme ja nelja osaleja vahel. Siin on selliste mängude tuntud näide:
Kas soovite millegi muuga mängida? Palun, siin on teised arendused, mis on samuti populaarseks saanud.
Puzzleboxi orbiidi helikopter
Mänguhelikopter, mida juhib mõttejõud. Standardversioon võimaldab teil juhtida helikopteri lennukõrgust, kuid on palju lisaseadmeid, mis muudavad selle mänguasja võimsaks ajutreeningmasinaks. Ülevaade .
Zen lamp
Lamp peegeldab teie psühho-emotsionaalset seisundit teatud värvi sära kujul. Ideaalne meditatsioonioskuste arendamiseks.
Jõutreener II
Kõige lõbusam pisiasi. Loob holograafilise pildi mängukeskkonnast ja objektidest läbipaistva püramiidi sees. Ja mängija juhib neid objekte ajukäskude abil.
Necomimi
Armsad kassikõrvad on saanud hitiks kogu maailmas. Seade on täiesti isemajandav ega vaja ühendust arvuti või nutitelefoniga. Kasutaja paneb kõrvad pähe, lülitab need sisse ja saab neid kõrvu liigutades võimaluse demonstreerida oma meeleolu (psühho-emotsionaalset seisundit). Muide, sarnane toode, , ei saanud populaarseks isegi tema kodumaal Jaapanis. Kuhu antud juhul peakomplekt sisestati, saate ise välja mõelda.
Neuro-peakomplekt – meelelahutus või kasulik tööriist?
Artiklit lugedes võib tunduda, et närviliidesed ja peakomplektid on mõeldud peamiselt inimese meelelahutuseks või tema emotsionaalse stressi lõbustamiseks. See pole aga absoluutselt tõsi. Neuropeakomplekt koos sobiva tarkvaraga võib aidata jäseme arendamisel pärast rasket vigastust ja vähendada raskete vigastuste negatiivseid tagajärgi. Seetõttu kasutavad teadlased aktiivselt neurotehnoloogiat inimeste abistamiseks.
Näiteks 2016. aastal lõid Ameerika teadlased Johns Hopkinsi ülikoolist närviliidese, mis aitab juhtida biomehaanilise proteesi üksikuid sõrmi. Aasta hiljem töötasid nende Austria kolleegid Grazi ülikoolist välja süsteemi muusika kirjutamiseks, kasutades mõttejõudu. See on mõeldud muusikaliselt andekatele puuetega inimestele.
California ülikooli spetsialistid, kes kasutavad närviliidest, neuromuskulaarset stimulatsiooni ja peatamist vööst allapoole halvatud. Ja Brasiilia teadlased koos kolleegidega USAst, Šveitsist ja Saksamaalt suutsid osaliselt patsientidel, kes kasutavad närviliidest, virtuaalset reaalsust ja eksoskeletti. Samuti on käimas arendused lukustatud sündroomiga patsientidega suhtlemiseks. Tehnoloogia aitab selliseid patsiente tuvastada, nendega suhelda ja taastada kontrolli keha üle.
Facebook on alustanud tööd mitteinvasiivse närviliidese kallal, mis aitab kasutajatel kirjutada ilma klaviatuurita. Nissan on reaktsiooniaja parandamiseks välja töötanud aju-masina liidese, et lugeda sõidu ajal mõtteid. Ja Elon Musk tahab isegi aju arvutiga ühendada, et vältida maailma ülevõtmist tehisintellekti poolt.
Venemaa ettevõtted ei saa veel kiidelda paljude saavutustega neurotehnoloogiate vallas. Hiljuti esitles Rostec aga tootmiseelset näidist seadmest, mis aitab aju ja välisseadme vahel infot vahetada. Kiivri töötas välja selle järgi nime saanud Electronic Control Machines Institute (INEUM). I.S. Brook. Eeldatakse, et närviliides võimaldab juhtida elektroonilisi ja elektromehaanilisi seadmeid: proteese, sõidukeid.
Mis ootab närviliideste turgu?
Vastavalt , ulatub ülemaailmne arvutiliideste turg 2022. aastaks 1,72 miljardi dollarini. Nüüd on närviliideste peamine rakendusala meditsiin, kuid meelelahutusvaldkonnad, aga ka sõjaline ja tööstussfäär arenevad aktiivselt. Neuro-peakomplekt võitlusroboti juhtimiseks ei ole enam ammu pelgalt vormikandjate armas fantaasia, vaid täiesti lahendatav probleem.
Tänu sellele, et närvipeakomplektid pakuvad avatud keskkonda, mille abil saab luua oma tarkvara, areneb ka privaatne neuroprogrammeerimine. Näiteks, üks turuliidreid NeuroSky on arendajatele täiesti tasuta saadaval. Ja selle tulemusena ilmub üha rohkem rakendusi, mis kasutavad selle platvormi võimalusi.
Pangem tähele, et algatus närviliideste ja ajukiipide laialdaseks kasutuselevõtuks ei ole mitte ainult toetuse, vaid ka kriitika all. Ühest küljest võivad närviliidesed parandada traumaatilise ajukahjustuse, halvatuse, epilepsia või skisofreenia ravi. Teisest küljest võivad sellised tehnoloogiad sotsiaalset ebavõrdsust veelgi süvendada.
Muret tekitab see, et praegu puudub õiguslik ega eetiline alus tervele inimesele elektroodide sisestamiseks. Lisaks võib närviliides muuta inimese aju objektiks, millesse valitsused, reklaamijad, häkkerid, reptiloidid ja teised isikud tungida tahavad, millega tavaline inimene tõenäoliselt rahul ei ole. Ja üldiselt võivad närviliides ja peakomplektid muuta inimese omadusi, mõjutada tema psüühikat ja tegevust indiviidina ning moonutada arusaama inimestest kui füsioloogilistest olenditest.
Üldiselt on selge, et neurotehnoloogia areneb edasi. Kuid on võimatu ennustada, millal need tõeliselt kättesaadavaks ja veelgi tõhusamaks muutuvad.
Mida huvitavat veel blogis on?
→
→
→
→
→
Allikas: www.habr.com