Duela 100 urte baino gehiago, zientzialariek garunaren gaitasunez interesatzen zitzaizkion eta nolabait eragitea posible zen ulertzen saiatu ziren. 1875ean, Richard Cato mediku ingelesak eremu elektriko ahula detektatu ahal izan zuen untxien eta tximinoen garunaren gainazalean. Orduan aurkikuntza eta ikerketa asko egon ziren, baina 1950ean bakarrik, Yale Unibertsitateko fisiologia irakasleak Jose Manuel Rodriguez Delgadok Stimosiver gailua asmatu zuen, garunean txerta zitekeena eta irrati-seinaleen bidez kontrolatzen zena.
Entrenamendua tximinoei eta katuei egin zitzaien. Horrela, inplantatutako elektrodo baten bidez garuneko eremu jakin baten estimulazioak katua atzeko hanka altxatzea eragin zuen. Delgadoren arabera, animaliak ez zuen ondoeza zantzurik erakutsi horrelako esperimentuetan.
Eta 13 urte geroago, zientzialaria igaro zen — zezen baten garunean stimoseivers ezarri eta transmisore eramangarri baten bidez kontrolatu.
Horrela hasi zen giza gaitasun biologikoak areagotzeko gai diren neurona-interfazeen eta teknologien aroa. Dagoeneko 1972an, koklear inplante bat salgai jarri zen, soinua seinale elektriko bihurtzen zuena, garunera transmititzen zuen eta, egia esan, entzumen urritasun larriak zituzten pertsonei entzuteko aukera ematen zien. Eta 1973an, "garuna-ordenagailu interfazea" terminoa ofizialki erabili zen lehen aldiz. 1998an, Philip Kennedy zientzialariak lehen neurona-interfazea ezarri zion paziente bati, Johnny Ray musikariari. Kolpearen ondoren, Johnnyk mugitzeko gaitasuna galdu zuen. Baina inplantazioari esker, eskuen mugimendua soilik imajinatuz ikasi zuen kurtsorea mugitzen.
Zientzialariei jarraituz, interfaze neuronal bat sortzeko ideia enpresa korporazio eta startup handiek hartu zuten. Facebookek eta Elon Musk-ek pentsamenduaren boterearekin objektuak kontrolatzen lagunduko duen sistema garatzeko asmoa iragarri dute dagoeneko. Batzuek beren itxaropena neurona-interfazeetan jartzen dute - teknologiek aukera emango diete desgaitasuna duten pertsonei galdutako funtzioak berreskuratzea, iktusa edo garuneko lesio traumatikoa jasan duen pertsona baten errehabilitazioa hobetzea. Beste batzuk, berriz, eszeptiko dira halako garapenen aurrean, haien erabilera arazo juridiko eta etikoz beteta dagoela uste baitute.
Dena den, merkatuan eragile handi kopuru nahikoa dago. Uste baduzu , garapen batzuk dagoeneko eten egin dira, baina gainerakoak nahiko ezagunak eta merkeak dira.
Zer da interfaze neuronal bat eta nola izan daiteke erabilgarria?
Garun-uhin motak
Interfaze neuronal bat giza garunaren eta gailu elektroniko baten artean informazioa trukatzeko sistema bat da. Pertsona bati kanpoko munduarekin elkarreragiteko aukera ematen dion teknologia da hau, garunaren jarduera elektrikoa erregistratzean oinarrituta - elektroentzefalograma bat (EEG). Pertsona baten ekintzaren bat egiteko gogoa EEG-en aldaketetan islatzen da, eta, aldi berean, ordenagailuak deszifratzen du.
Neurointerfazeak norabide bakarrekoak edo bi norabidekoak izan daitezke. Lehenengoek garuneko seinaleak jasotzen dituzte edo bertara bidaltzen dituzte. Azken honek aldi berean seinaleak bidali eta jaso ditzake.
Garuneko seinaleak neurtzeko hainbat metodo daude. Hiru motatan banatzen dira.
- Ez inbaditzaileak. Sentsoreak buruan jartzen dira garunak (EEG) eta eremu magnetikoak (MEG) sortutako potentzial elektrikoak neurtzeko.
- Erdi inbaditzaileak. Elektrodoak garunaren azalean jartzen dira.
- Inbaditzailea. Mikroelektrodoak zuzenean garuneko kortexean jartzen dira, neurona bakar baten jarduera neurtuz.
Interfaze neuronalaren ezaugarri nagusia garunera zuzenean konektatzeko aukera ematen duela da. Zer egin dezake honek praktikan? Interfaze neuronalek, adibidez, paralizatutako pertsonen bizitza erraztu edo errotik alda dezakete. Batzuk ezin dute idatzi, mugitu edo hitz egin. Baina, aldi berean, haien garunak nahiko lan egiten dute. Neurona-interfazeari esker, pertsona horiei zenbait ekintza burutzeko asmoak irakurriz garunera konektatutako elektrodoak erabiliz.
Neurona-interfazea erabiltzeko beste aukera bat giza memoria %30ean hobetzeko gai den ziberprotesi bat garatu zuten zientzialari estatubatuarrek asmatu zuten. Gaixoak nerbio-bulkadak sortzen ditu, pazienteari oroitzapen berriak sortzen eta senideen aurpegiak gogoratzen laguntzen diotenak. Aurreikuspenen arabera, garapenak dementzia senilaren, Alzheimerren gaixotasunaren eta beste memoria arazo batzuen aurka borrokatzen lagunduko duela espero da.
Osasunaz gain, neurona-interfazeak pertsona baten garapen pertsonalerako, lanerako eta entretenimendurako erabil daitezke, baita besteekin elkarrekintzarako ere. Beraz, zer gauza interesgarri eskain ditzake neuroteknologiak arlo hauetan?
auto-laborantza
Beharbada, neurona-interfazeen eta mota guztietako aplikazioen aplikazio eremurik ezagunena giza gaitasunen garapena da. Hainbat entrenamendu eskaintzen dira horretara, gaitasun mentalak garatzeko sistemak, portaera aldatzeko sistemak, estresa prebenitzeko sistemak, TDAH, egoera psikoemozionalak lantzeko sistemak, etab. Jarduera mota honek bere terminoa ere badu, "Brain fitness".
Zein da ideiaren funtsa? Azterketa ugariren ondorioz, frogatutako ideia batzuk sortu dira hau edo beste garuneko jarduera giza kontzientziaren egoerei nola dagokienari buruz. Arreta, kontzentrazio eta meditazio maila eta erlaxazio mentala zehazteko algoritmoak agertu dira. Gehitu horri EEG eta elektromiografia (EMG) irakurtzeko gaitasuna, eta emaitza pertsona baten egungo egoeraren irudia da.
Eta egoera psiko-emozional zehatz bat nola eragiten ikasi behar duzunean, pertsona batek bere burua entrenatzen du neurona-interfaze bat konektatuta dagoen gailu bat erabiliz. EEG eta egoera psikoemozionalak ikusteko programa ugari dago; ez ditugu guztiak deskribatuko. Pertsona bat behar den kontzientzia egoerara deitzeko entrenamendua biofeedback EEG teknologia erabiliz egiten da (elektroentzefalografian oinarritutako biofeedbacka).
Praktikan nolakoa den: Gurasoek seme-alaben errendimendu akademikoa hobetu eta TDAH (arreta gabeziaren hiperaktibitatearen nahastea) gainditu nahi dute. Horretarako, erabili programa berezi bat (adibidez, from ), nahi diren egoerak entrenatzeko aurrezarpenak aukeratuz: mindfulness, kontzentrazioa, erlaxazioa, meditazioa, hiperkontzentrazioa prebenitzea. Aukeratu kontzentrazio-mailako prestakuntza-programa. Eta martxan jartzen dute.
Programak haurrari entrenamendua eskaintzen dio, Alfa eta Beta uhinak maila jakin batetik gora mantentzeko behar dituena. Olatuak ez luke maila jakin batetik behera jaitsi behar. Aldi berean, gurasoek aukeratutako bideo-materiala programaren leihoan erreproduzitzen da. Adibidez, zure marrazki bizidun gogokoena. Haurrak marrazki bizidunak ikusten ditu, Alpha eta Beta uhinen mailak kontrolatzen ditu eta ez du ezer egiten. Ondoren, biofeedbacka sartzen da jokoan. Haurraren zeregina entrenamendu osoan Alpha eta Beta mailak mantentzea da.
Maila bat eskatutako adierazlearen azpitik jaisten bada, marrazki biziduna eten egiten da. Lehenengo ikasgaietan, haurra esanguratsuki nahi den egoerara itzultzen saiatuko da marrazki biziduna ikusteko. Baina denbora pixka bat igaro ondoren, burmuinak modu independentean egoera horretara itzultzen ikasiko du bertatik erortzen bada (betiere marrazki biziduna haurrarentzako interesgarria bada eta ikuste-egoera "erosoa" bada garunarentzat). Ondorioz, haurrak beharrezko kontzentrazio-egoera eragiteko gaitasuna garatzen du, baita kontzentrazioa maila jakin batean mantentzeko gaitasuna ere.
Beldurra ematen du, baina ez zaitez presarik beldurtzeko eta deitu zaintzako agintariei. Jolasetan oinarritutako irtenbide sinpleagoak ere badaude. Adibidez, NeuroSky-tik. Jokalariaren zeregina inurriari objektu bat beregana bultzatzea da inurritegira. Baina inurria gelditu gabe mugitzeko, dagokion eskalan puntu jakin batetik gorako kontzentrazio maila jakin bat mantendu behar da.
Prozesuan kontzentratzen zarenean, inurriak objektua bultzatzen du. Kontzentrazio maila jaitsi bezain laster, inurria gelditzen da eta denbora galtzen duzu, zure emaitza okertuz. Maila bakoitzarekin, jokoa zailagoa bihurtzen da beharrezkoa den kontzentrazio maila handitu ahala. Distrakzio gehigarriak ere badaude.
Ohiko prestakuntzaren ondorioz, erabiltzaileak esku artean duen zereginean kontzentrazio- eta arreta-maila mantentzeko gaitasuna garatzen du, kanpo- edo barne-distrakziorik gabe. Hemen dena da kiroletan bezala, ezinezkoa da gorputz atletiko bat lortzea fitness zentrora pare bat aldiz joanez edo proteina lata bat janez. Biofeedback EEG-aren alorrean egindako ikerketek frogatu dute mota honetako entrenamenduaren emaitzak 20 minutuko saio arrunten 20 egunen ondoren bakarrik agertzen direla.
Entertainment
Neuroaurikularrek ondo pasatzeko aukera ere eskaintzen dute. Baina joko eta entretenimendu aplikazio guztiak autogarapenerako tresnak ere badira. Interfaze neuronal baten bidez jolasten duzunean, zure kontzientziaren egoera kontzienteak erabiltzen dituzu pertsonaiak kontrolatzeko. Eta horrela kontrolatzen ikasi.
Jokalari anitzeko Throw Trucks With Your Mind jokoak zarata handia egin zuen egun hartan. Pertsonaia lehen pertsonan jaurtitzaileen eskema estandarraren arabera kontrolatzen da, baina beste jokalariekin borrokatu dezakezu buruko ahaleginen laguntzarekin soilik. Horretarako, jokalariaren kontzentrazio- eta meditazio-parametroak bistaratzen dira joko-monitorean.
Aurkari bati kutxa, kamioia edo beste edozein objektu botatzeko, zure buru-ahalmena erabiliz airera altxatu behar duzu eta, ondoren, aurkariari bota. Zuregana ere "hegan egin" dezake, beraz, kontzentratzeko eta meditatzeko gaitasuna eraginkorrago erabiltzen duenak borrokan irabazten du. Oso zirraragarria izan zen benetako aurkarien aurka adimenaren boterearekin borrokatzea. Azken jokoen artean aipa dezakegu MyndPlay-tik.
Fabrikatzaileek joko aukera lasaiagoak ere eskaintzen dituzte. Adibidez, hainbat joko-aplikazio ezagun aldi berean. Aipatzekoa da MyndPlay jokoa ere . Erraza da: arkutik hiru jaurtiketa egin behar dituzu eta puntu gehien lortu. Jaurtiketa bakoitzeko 10 puntu lor ditzakezu. Ikus-entzunezkoak erabiliz, jokoak bere ingurunean murgiltzen zaitu, eta ondoren zure pertsonaia helburura begira has daiteke. Erreproduzigailuaren leihoan kontzentrazio-mailaren adierazle bat agertzen da. Zenbat eta kontzentrazioa handiagoa izan, orduan eta hamarretatik hurbilago joko du geziak. Bigarren jaurtiketak meditazio egoera batean sartzea eskatzen du jotzeko. Hirugarren jaurtiketak berriro kontzentrazioa eskatuko du. Horrela jokoak argi eta garbi erakusten ditu interfaze neuronalen gaitasun interesgarriak.
Jolasez gain, neurofilm interaktiboak ere badaude. Imajinatu: sofan eseri, entzungailu bat jarri eta patinatzaileei buruzko film interaktibo bat piztu zenuen. Etapa batean, patinatzailea bizkortu eta jauzi egitear dagoen une bat sortzen da. Une honetan, zuk zeuk patinatzaile bihurtu behar zara jauzian kontzentratzeko eta kontzientzia-maila mantentzeko pertsonaiak jauzia amaitu arte. Kontzentrazio nahikoarekin (bizitza errealaren parekoa eta errealitatean beharko den maila), filmeko patinatzaileak arrakastaz egingo du jauzia eta argumentua hurrengo sardexka interaktibora pasatuko da. Kontzentrazioa horrela bazen, orduan patinatzailea eroriko da, eta filmak beste istorio bat jarraituko du.
Dagoeneko antzeko era batean filmatua Guy Ritchieren estiloan, baita beste hainbat pelikula ere. Izan ere, filmaren argumentua eta amaiera zuzenean zure ahaleginen araberakoak dira. Eta oso interesgarria dirudi.
Lursailaren garapenaren logika sinple eta adarkatua
Aplikazioa lanean
Prestakuntza eta entretenimendu programez gain, garatzaileek erabilera profesionalerako aplikazio ugari sortu dituzte. Adibide bat da MindRec programa, legeak betearazteko agentzietako ordezkariekin lan egiten duten mediku, kirol, psikologo arrunt eta psikologoentzat sortu zena.
Nola erabiltzen da? Pertsonak neuroaurikularra jartzen du, psikologoak programa martxan jartzen du eta saioari ekiten dio. Saioan zehar, informazio hau monitorizatu eta erregistratzen da ordenagailuaren memorian, hau da: kontzentrazio maila, arreta, meditazio maila, EEG seinale gordina, hainbat bistaratzeko aldi berean, 0 eta 70 Hz bitarteko tartean. . Seinale nagusiaren espektroa osatzen duten maiztasun-tarteetan banatutako seinaleak. Banaketa 8 barrutitan egiten da: Delta, Theta, Alfa baxua, Alfa altua, Beta baxua, Beta altua, Gamma baxua, Gamma altua. Beharrezkoa izanez gero, psikologoaren ekintzen audio- eta bideo-grabaketak egiten dira.
Grabatutako materiala berrikusi daiteke, saioan denbora errealean erakutsitako guztia ikusiz. Psikologoak berehala zerbait nabaritu ez badu, saioa edo entrenamendua berriro aztertzean, garuneko uhinen erreakzioen aldaketak aztertu eta ikus-entzunezko informazioarekin alderatu ditzake. Oso tresna baliotsua da arloko edozein espezialistarentzat.
Beste aukera bat neuromarketina da. Neuroaurikularrak marketin-ikerketak egiteko aukera ematen du, pertsona batek marketin-estimulu jakin batzuen aurrean duen erantzun emozionala erakusten duelako. Hau askoz eraginkorragoa da, inkestetan eta galdeketetan jendea ez baita beti erantzunetan zintzoa izaten. Eta neuroikasketak benetako erantzuna ikusten lagunduko dizu, zintzoa eta inpartziala. Foku talde bat bilduz eta neuroaurikularra erabiliz probak eginez, errealitatetik ahalik eta hurbilen dauden emaitzak lor ditzakezu.
Kanpoko gailuekin elkarrekintza
Neuroaurikularrekin lan egiteko beste arlo interesgarri bat kanpoko gailuen urrutiko kontrola da. Umeen artean oso ezagunak dira, esaterako, bi, hiru eta lau parte hartzaileren arteko lehia ahalbidetzen duten lasterketa jokoak. Hona hemen horrelako jokoen adibide ezagun bat:
Beste zerbaitekin jolastu nahi duzu? Mesedez, hona hemen ezagunak ere egin diren beste garapen batzuk.
Puzzlebox Orbit Helikopteroa
Pentsamenduaren indarrak kontrolatzen duen jostailuzko helikopteroa. Bertsio estandarrak helikopteroaren hegaldiaren altitudea kontrolatzeko aukera ematen du, baina jostailu hau garuneko fitness makina indartsu bihurtzen duten gehigarri asko daude. Iritzia .
Zen Lanpara
Lanparak zure egoera psiko-emozionala islatzen du kolore jakin bateko distira baten moduan. Meditazio gaitasunak garatzeko aproposa.
Indar Entrenatzailea II
Gauza txikirik dibertigarriena. Piramide garden baten barruan joko-ingurunearen eta objektuen irudi holografikoa sortzen du. Eta jokalariak, garunaren aginduak erabiliz, objektu horiek kontrolatzen ditu.
Necomimi
Katu belarri politak arrakasta bihurtu dira mundu osoan. Gailua guztiz autonomoa da eta ez du ordenagailu edo telefono mugikorrera konektatu behar. Erabiltzaileak belarriak jarri, piztu eta bere aldartea (egoera psikoemozionala) erakusteko aukera du belarri horiek mugituz. Bide batez, antzeko produktu bat, , ez zen ezagun egin bere jaioterrian ere, Japonian. Kasu honetan entzungailua non sartu zen, zuk zeuk asmatu dezakezu.
Neuro entzungailuak - entretenimendua ala tresna erabilgarria?
Artikulua irakurtzean, badirudi interfaze neuronalak eta entzungailuak batez ere pertsona bat entretenitzeko edo bere estutasun emozionala dibertitzeko direla. Hala ere, hau ez da guztiz egia. Neuroaurikular batek, software egokiarekin batera, lagun dezake lesio larrien ondoren gorputz-adarra garatzen eta lesio larrien ondorio negatiboak murrizten. Hori dela eta, zientzialariak aktiboki erabiltzen ari dira neuroteknologia jendeari laguntzeko.
Adibidez, 2016an, Johns Hopkins Unibertsitateko zientzialari estatubatuarrek protesi biomekaniko baten hatz indibidualak kontrolatzen laguntzen duen interfaze neuronal bat sortu zuten. Urtebete geroago, Grazeko Unibertsitateko beren lankide austriarrek musika idazteko sistema bat garatu zuten pentsamenduaren indarra erabiliz. Musika ezintasunen bat duten pertsonentzat diseinatuta dago.
Kaliforniako Unibertsitateko espezialistak neurona-interfazea, estimulazio neuromuskularra eta esekidura erabiliz gerritik behera paralizatuta. Eta ikertzaile brasildarrek, AEB, Suitza eta Alemaniako lankideekin batera, partzialki egin ahal izan zuten interfaze neuronal bat, errealitate birtuala eta exoeskeletoa erabiltzen dituzten pazienteetan. Blokeatutako sindromea duten pazienteekin elkarreragiteko garapenak ere egiten ari dira. Teknologiak paziente horiek identifikatzen, haiekin komunikatzen eta gorputzaren kontrola berreskuratzen lagunduko du.
Facebook-ek erabiltzaileei teklaturik gabe idazten lagunduko dien interfaze neuronal ez-inbaditzailea lantzen hasi da. Nissan-ek garun-makina interfaze bat garatu du gidatzen ari zaren bitartean pentsamenduak irakurtzeko, erreakzio-denborak hobetzeko. Eta Elon Musk-ek garuna ordenagailu batekin konektatu nahi du adimen artifizialak mundua bereganatzea ekiditeko.
Errusiako konpainiek ezin dute oraindik neuroteknologien alorrean lorpen askorekin harrotu. Hala ere, duela gutxi Rostec-ek garunaren eta kanpoko gailu baten artean informazioa trukatzen lagunduko duen gailu baten aurreprodukzio lagin bat aurkeztu du. Kaskoa Kontrol Elektronikoko Makina Institutuak (INEUM) garatu zuen. I. S. Erreka. Suposatzen da interfaze neuronalak gailu elektroniko eta elektromekanikoak kontrolatzeko aukera emango duela: protesiak, ibilgailuak.
Zer zain dago neurona-interfazearen merkatuan?
Arabera , ordenagailuen interfazearen merkatu globala 2022 milioi dolarretara iritsiko da 1,72rako. Orain neurona-interfazeen aplikazio-eremu nagusia medikuntza da, baina entretenimendu-eremuak, baita militar eta industria-esparruak ere, aktiboki garatzen ari dira. Borroka-robot bat kontrolatzeko neuro-aurikularra ez da jada uniformedun jende altuen fantasia gozo bat, guztiz konpon daitekeen arazo bat baizik.
Neural entzungailuek zure softwarea sortzeko erabil daitekeen ingurune irekia eskaintzen dutenez, neuroprogramazio pribatua ere garatzen ari da. Adibidez, merkatuko liderretako bat, NeuroSky, erabat doan dago garatzaileentzat. Eta ondorioz, gero eta aplikazio gehiago agertzen dira plataforma honen gaitasunak erabiltzen dituztenak.
Kontuan izan dezagun neurona-interfazeak eta garun-txipak zabaltzeko ekimenak laguntza ez ezik, kritikak ere badituela. Alde batetik, neurona-interfazeek garuneko lesio traumatikoen, paralisiaren, epilepsiaren edo eskizofreniaren tratamendua hobe dezakete. Bestalde, horrelako teknologiek desberdintasun sozialak areagotu ditzakete.
Kezka dago gaur egun ez dagoelako oinarri legal edo etikorik pertsona osasuntsu batean elektrodoak sartzeko. Horrez gain, neurona-interfazeak giza garuna gobernuek, iragarleek, hacker-ek, narrastiek eta beste pertsona batzuek barneratu nahi izango duten objektu bihurtu dezakete, pertsona normal batek nekez pozik egongo dena. Eta, oro har, neurona-interfazeak eta entzungailuak pertsona baten ezaugarriak alda ditzakete, bere psikean eta jarduera indibiduo gisa eragin dezakete eta pertsonen ulermena izaki fisiologiko gisa desitxuratu dezakete.
Oro har, argi dago neuroteknologiek garatzen jarraituko dutela. Baina ezinezkoa da aurreikusi noiz bihurtuko diren benetan eskuragarriak eta are eraginkorragoak.
Zer gehiago dago interesgarria blogean?
→
→
→
→
→
Iturria: www.habr.com