Hai máis de 100 anos, os científicos estaban interesados nas capacidades do cerebro e intentaron comprender se era posible influír nel. En 1875, o médico inglés Richard Cato foi capaz de detectar un débil campo eléctrico na superficie do cerebro de coellos e monos. Despois houbo moitos descubrimentos e investigacións, pero só en 1950, o profesor de fisioloxía da Universidade de Yale, José Manuel Rodríguez Delgado, inventou o dispositivo Stimosiver, que se podía implantar no cerebro e que se controlaba mediante sinais de radio.
Realizouse adestramento en monos e gatos. Así, a estimulación dunha determinada área do cerebro a través dun electrodo implantado fixo que o gato levantase a pata traseira. Segundo Delgado, o animal non mostrou sinais de molestia durante este tipo de experimentos.
E 13 anos despois, o científico pasou - implantou estimuladores no cerebro dun touro e controlouno a través dun transmisor portátil.
Así comezou a era das interfaces neuronais e das tecnoloxías capaces de aumentar as capacidades biolóxicas humanas. Xa en 1972, saíu á venda un implante coclear que convertía o son nun sinal eléctrico, transmitíao ao cerebro e permitía que as persoas con discapacidade auditiva grave oesen. E en 1973, o termo "interface cerebro-ordenador" utilizouse oficialmente por primeira vez. En 1998, o científico Philip Kennedy implantou a primeira interface neuronal nun paciente, o músico Johnny Ray. Despois do golpe, Johnny perdeu a capacidade de moverse. Pero grazas á implantación, aprendeu a mover o cursor só imaxinando o movemento das súas mans.
Seguindo os científicos, a idea de crear unha interface neuronal foi recollida por grandes corporacións empresariais e startups. Facebook e Elon Musk xa anunciaron a súa intención de desenvolver un sistema que axude a controlar obxectos co poder do pensamento. Algúns poñen as súas esperanzas nas interfaces neuronais: as tecnoloxías permitirán que as persoas con discapacidade recuperen as funcións perdidas, melloren a rehabilitación dunha persoa que sufriu un accidente vascular cerebral ou unha lesión cerebral traumática. Outros son escépticos sobre tales desenvolvementos, crendo que o seu uso está cheo de problemas legais e éticos.
Sexa como for, hai un número suficiente de grandes xogadores no mercado. Se cres , algúns desenvolvementos xa foron interrompidos, pero o resto son bastante populares e accesibles.
Que é unha interface neuronal e como pode ser útil?
Tipos de ondas cerebrais
Unha interface neuronal é un sistema para intercambiar información entre o cerebro humano e un dispositivo electrónico. Esta é unha tecnoloxía que permite que unha persoa interactúe co mundo exterior baseándose no rexistro da actividade eléctrica do cerebro: un electroencefalograma (EEG). O desexo dunha persoa de realizar algunha acción reflíctese nos cambios de EEG, que á súa vez son descifrados polo ordenador.
As neurointerfaces poden ser unidireccionais ou bidireccionais. Os primeiros reciben sinais do cerebro ou envíaos a el. Este último pode enviar e recibir sinais simultaneamente.
Existen varios métodos para medir sinais cerebrais. Divídense en tres tipos.
- Non invasivo. Os sensores colócanse na cabeza para medir os potenciais eléctricos xerados polo cerebro (EEG) e o campo magnético (MEG).
- Semi-invasivo. Os electrodos colócanse na superficie exposta do cerebro.
- Invasivo. Os microelectrodos colócanse directamente no córtex cerebral, medindo a actividade dunha soa neurona.
A característica fundamental da interface neuronal é que permite conectarse directamente ao cerebro. Que pode facer isto na práctica? As interfaces neuronais, por exemplo, poden facer máis doado ou cambiar radicalmente a vida das persoas paralizadas. Algúns non poden escribir, moverse nin falar. Pero ao mesmo tempo, os seus cerebros funcionan bastante. A interface neuronal permitirá que estas persoas realicen certas accións lendo as intencións utilizando electrodos conectados ao cerebro.
Outra opción para usar a interface neuronal foi inventada por científicos estadounidenses que desenvolveron unha ciberprótese capaz de mellorar a memoria humana nun 30%. O dispositivo xera impulsos nerviosos que axudan ao paciente a formar novos recordos e lembrar os rostros dos familiares. Espérase que o desenvolvemento axude a combater a demencia senil, a enfermidade de Alzheimer e outros problemas de memoria.
Ademais da saúde, as interfaces neuronais pódense usar para o desenvolvemento persoal dunha persoa, para o traballo e o entretemento, así como para a interacción cos demais. Entón, que cousas interesantes pode ofrecer a neurotecnoloxía nestas áreas?
Auto perfección
Quizais a área de aplicación máis popular de interfaces neuronais e todo tipo de aplicacións sexa o desenvolvemento de calquera capacidade humana. A iso dedícanse diversos adestramentos, sistemas para o desenvolvemento das capacidades mentais, sistemas de cambio de condutas, sistemas de prevención do estrés, TDAH, sistemas de traballo con estados psicoemocionais, etc. Este tipo de actividade ten incluso o seu propio termo, "aptitude cerebral".
Cal é a esencia da idea? Como resultado de numerosos estudos, formáronse algunhas ideas comprobadas sobre como tal ou aquela actividade cerebral corresponde aos estados da conciencia humana. Apareceron algoritmos para determinar o nivel de atención, concentración e meditación e relaxación mental. Engádese a isto a capacidade de ler EEG e electromiografía (EMG) e o resultado é unha imaxe do estado actual dunha persoa.
E cando necesitas aprender a inducir un estado psicoemocional específico, unha persoa adestra-se usando un dispositivo ao que está conectada unha interface neuronal. Hai un gran número de programas para visualizar EEG e estados psicoemocionais; non os describiremos todos. O adestramento para chamar a unha persoa ao estado de conciencia necesario realízase mediante a tecnoloxía EEG de biofeedback (biofeedback baseado na electroencefalografía).
Como se ve na práctica: os pais queren mellorar o rendemento académico dos seus fillos e superar o TDAH (trastorno por déficit de atención e hiperactividade). Para iso, use un programa especial (por exemplo, de ), escollendo presets para adestrar os estados desexados: atención plena, concentración, relaxación, meditación, prevención da hiperconcentración. Seleccione un programa de adestramento de nivel de concentración. E lanzano.
O programa ofrece ao neno un adestramento no que necesita manter as ondas Alfa e Beta por encima dun determinado nivel. As ondas non deben caer por debaixo dun determinado nivel. Ao mesmo tempo, o material de vídeo seleccionado polos pais reprodúcese na xanela do programa. Por exemplo, o teu debuxo animado favorito. O neno simplemente mira o debuxo animado, supervisa os niveis das ondas Alfa e Beta e non fai outra cousa. A continuación, entra en xogo a biofeedback. A tarefa do neno é manter os niveis Alpha e Beta durante o adestramento.
Se un dos niveis cae por debaixo do indicador necesario, o debuxo animado interrompe. Durante as primeiras leccións, o neno tentará volver significativamente ao estado desexado para ver o debuxo animado. Pero despois dun tempo, o cerebro aprenderá a volver de forma independente a este estado se cae del (sempre que o debuxo animado sexa interesante para o neno e o estado de visualización sexa "cómodo" para o cerebro). Como resultado, o neno desenvolve a capacidade de inducir o estado de concentración necesario, así como a capacidade de manter a concentración nun determinado nivel.
Parece asustado, pero non te apresures a asustarte e chamar ás autoridades de tutela. Tamén hai solucións máis sinxelas baseadas en xogos. Por exemplo, de NeuroSky. A tarefa do xogador é facer que a formiga empuxe un obxecto cara a si mesma no formigueiro. Pero para que a formiga se mova sen parar, é necesario manter un certo nivel de concentración por encima dun determinado punto da escala correspondente.
Cando te concentras no proceso, a formiga empurra o obxecto. En canto baixa o nivel de concentración, a formiga para e perdes o tempo, empeorando o teu resultado. Con cada nivel, o xogo faise máis difícil a medida que aumenta o nivel de concentración necesario. Tamén hai distraccións adicionais.
Como resultado do adestramento periódico, o usuario desenvolve a capacidade de manter un nivel de concentración e atención na tarefa en cuestión, independentemente das distraccións externas ou internas. Aquí todo é como no deporte, é imposible conseguir un corpo atlético acudindo un par de veces ao gimnasio ou comendo unha lata de proteínas. A investigación no campo do biofeedback EEG demostrou que os resultados deste tipo de adestramento aparecen só despois de 20 días de sesións regulares de 20 minutos cada unha.
Diversión
Os neuroauriculares tamén ofrecen a oportunidade de divertirse. Pero todos os xogos e aplicacións de entretemento tamén son ferramentas para o autodesenvolvemento. Cando xogas a través dunha interface neuronal, usas estados conscientes da túa conciencia para controlar os personaxes. E así aprender a controlalos.
O xogo multixogador Throw Trucks With Your Mind fixo moito ruído no seu día. O personaxe está controlado segundo o esquema estándar de tiradores en primeira persoa, pero só podes loitar contra outros xogadores coa axuda de esforzos mentais. Para iso, os parámetros de concentración e meditación do xogador móstranse no monitor do xogo.
Para lanzar unha caixa, camión ou calquera outro obxecto do entorno do xogo a un opoñente, debes levantalo ao aire usando o teu poder mental e despois lanzalo ao opoñente. Tamén pode "voar" para ti, polo que quen usa máis eficazmente a capacidade de concentración e meditación gaña a escaramuza. Foi moi emocionante loitar co poder da mente contra opoñentes reais. Entre os xogos máis recentes podemos mencionar de MyndPlay.
Os fabricantes tamén ofrecen opcións de xogo máis silenciosas. Por exemplo, varias aplicacións de xogos populares á vez. Tamén merece a pena mencionar o xogo MyndPlay . É sinxelo: cómpre facer tres tiros desde un arco e conseguir o máximo de puntos. Por cada tiro podes obter ata 10 puntos. Usando imaxes, o xogo mergúllache no seu entorno, despois de que o teu personaxe pode comezar a apuntar ao obxectivo. Na xanela do reprodutor aparece un indicador de nivel de concentración. Canto maior sexa a concentración, máis preto das dez tocará a frecha. O segundo tiro require que entres nun estado de meditación para golpear. O terceiro tiro requirirá concentración de novo. Así é como o xogo demostra claramente as interesantes capacidades das interfaces neuronais.
Ademais dos xogos, tamén hai neuropelículas interactivas. Imaxina: sentaste no sofá, puxéchesche uns auriculares e fixeches unha película interactiva sobre patinadores. Nalgún momento, xorde un momento no que o patinador acelerou e está a piques de saltar. Neste punto, debes converterte ti mesmo nun patinador para concentrarte no salto e manter o nivel de concentración da conciencia ata que o personaxe remate o salto. Cunha concentración suficiente (comparable á vida real e ao nivel que será necesario na realidade), o patinador da película dará o salto con éxito e a trama pasará á seguinte bifurcación interactiva. Se a concentración era así, entón o patinador caerá e a película seguirá unha historia diferente.
Xa filmado de xeito similar ao estilo de Guy Ritchie, así como unha serie de outras películas. De feito, a trama e o final da película dependen directamente dos teus esforzos. E parece moi interesante.
Lóxica sinxela e ramificada do desenvolvemento argumental
Aplicación no traballo
Ademais dos programas de formación e entretemento, os desenvolvedores crearon un gran número de aplicacións destinadas ao uso profesional. Un exemplo é o programa MindRec, que foi creado para psicólogos médicos, deportivos, ordinarios e psicólogos que traballan con representantes das axencias de aplicación da lei.
Como se usa? A persoa ponse un neuroauricular, o psicólogo pon en marcha o programa e comeza a sesión. Durante a sesión, monitorízase e rexistra a seguinte información na memoria do ordenador, a saber: nivel de concentración, atención, nivel de meditación, sinal EEG bruto, en varios tipos de visualización ao mesmo tempo, no rango de 0 a 70 Hz. . Sinais divididos en rangos de frecuencia que conforman o espectro do sinal principal. O desglose faise en 8 rangos: Delta, Theta, Low Alpha, High Alpha, Low Beta, High Beta, Low Gamma, High Gamma. Se é necesario, realízanse gravacións de audio e vídeo das actuacións do psicólogo.
O material gravado pódese revisar, vendo todo o que se amosou en tempo real durante a sesión. Se o psicólogo non notou algo de inmediato, ao volver estudar a sesión ou o adestramento, pode estudar os cambios nas reaccións das ondas cerebrais e comparalos coa información audiovisual. Esta é unha ferramenta moi valiosa para calquera especialista na materia.
Outra opción é o neuromarketing. O neuroauricular permítelle realizar investigacións de mercado porque mostra a resposta emocional dunha persoa a determinados estímulos de mercadotecnia. Isto é moito máis efectivo, xa que durante as enquisas e cuestionarios as persoas non sempre son honestas nas súas respostas. E o neuroestudo axudarache a ver a resposta real, honesta e imparcial. Ao reunir un grupo de discusión e realizar probas utilizando un neuroauricular, podes obter resultados o máis próximos á realidade posible.
Interacción con dispositivos externos
Outra área interesante de traballar con neuroauriculares é o control remoto de dispositivos externos. Moi populares entre os nenos, por exemplo, son os xogos de carreiras que permiten competir entre dous, tres e catro participantes. Aquí tes un exemplo coñecido deste tipo de xogos:
Queres xogar con outra cousa? Por favor, aquí tes outros desenvolvementos que tamén se fixeron populares.
Helicóptero Puzzlebox Orbit
Un helicóptero de xoguete que está controlado polo poder do pensamento. A versión estándar permítelle controlar a altitude de voo do helicóptero, pero hai moitos complementos que converten este xoguete nunha poderosa máquina de fitness cerebral. Revisión .
Lámpada Zen
A lámpada reflicte o teu estado psico-emocional en forma de brillo dunha determinada cor. Ideal para desenvolver habilidades de meditación.
Adestrador de forza II
O pequeno máis divertido. Crea unha imaxe holográfica do contorno do xogo e dos obxectos dentro dunha pirámide transparente. E o xogador, mediante comandos do cerebro, controla estes obxectos.
Necomimi
As fermosas orellas de gato convertéronse nun éxito en todo o mundo. O dispositivo é completamente autosuficiente e non require conexión a un ordenador ou teléfono intelixente. O usuario pon os oídos, acéndeos e ten a oportunidade de demostrar o seu estado de ánimo (estado psicoemocional) movendo estes oídos. Por certo, un produto semellante, , non se fixo popular nin sequera na súa terra natal, Xapón. Neste caso, onde se inseriu o auricular, podes descubrir por ti mesmo.
Neuro-auriculares: entretemento ou unha ferramenta útil?
Ao ler o artigo, pode parecer que as interfaces neuronais e os auriculares están destinados principalmente a entreter a unha persoa ou divertir a súa angustia emocional. Non obstante, isto non é absolutamente certo. Un neuroauricular, xunto co software axeitado, pode axudar a desenvolver un membro despois dunha lesión grave e reducir as consecuencias negativas das lesións graves. Polo tanto, os científicos están a usar activamente a neurotecnoloxía para axudar ás persoas.
Por exemplo, en 2016, científicos estadounidenses da Universidade Johns Hopkins crearon unha interface neuronal que axuda a controlar os dedos individuais dunha prótese biomecánica. Un ano despois, os seus colegas austríacos da Universidade de Graz desenvolveron un sistema para escribir música usando o poder do pensamento. Está pensado para persoas con discapacidade musical dotadas.
Especialistas da Universidade de California que utilizan unha interface neuronal, estimulación neuromuscular e suspensión paralizado de cintura para abaixo. E os investigadores brasileiros, xunto con colegas de Estados Unidos, Suíza e Alemaña, puideron facelo parcialmente en pacientes que utilizan unha interface neuronal, realidade virtual e exoesqueleto. Tamén están en marcha desenvolvementos para interactuar con pacientes con síndrome de bloqueo. A tecnoloxía axudará a identificar eses pacientes, comunicarse con eles e restaurar o control sobre o corpo.
Facebook comezou a traballar nunha interface neuronal non invasiva que axudará aos usuarios a escribir sen teclado. Nissan desenvolveu unha interface cerebro-máquina para ler pensamentos mentres conduces para mellorar os tempos de reacción. E Elon Musk incluso quere conectar o cerebro cun ordenador para evitar que a intelixencia artificial se apodere do mundo.
As empresas rusas aínda non poden presumir de moitos logros no campo das neurotecnoloxías. Non obstante, Rostec presentou recentemente unha mostra de preprodución dun dispositivo que axudará a intercambiar información entre o cerebro e un dispositivo externo. O casco foi desenvolvido polo Instituto de Máquinas de Control Electrónico (INEUM) que leva o seu nome. I. S. Brook. Suponse que a interface neuronal permitirá controlar dispositivos electrónicos e electromecánicos: próteses, vehículos.
Que agarda o mercado da interface neuronal?
Conforme , o mercado global de interfaces informáticas alcanzará os 2022 millóns de dólares en 1,72. Agora a principal área de aplicación das interfaces neuronais é a medicina, pero as áreas de entretemento, así como as esferas militar e industrial, están a desenvolverse activamente. Un neuroauricular para controlar un robot de combate xa non é só unha doce fantasía de xente de alto nivel en uniforme, senón un problema completamente solucionable.
Debido ao feito de que os auriculares neuronais ofrecen un ambiente aberto que se pode usar para crear o seu propio software, tamén se está a desenvolver a neuroprogramación privada. Por exemplo, un dos líderes do mercado, NeuroSky, está dispoñible para os desenvolvedores de xeito totalmente gratuíto. E como resultado, aparecen cada vez máis aplicacións que utilizan as capacidades desta plataforma.
Teñamos en conta que a iniciativa para a introdución xeneralizada de interfaces neuronais e chips cerebrais non só ten apoio, senón tamén críticas. Por unha banda, as interfaces neuronais poden mellorar o tratamento das lesións cerebrais traumáticas, a parálise, a epilepsia ou a esquizofrenia. Por outra banda, estas tecnoloxías poden agravar a desigualdade social.
Existe a preocupación de que actualmente non exista unha base legal ou ética para introducir electrodos nunha persoa sa. Ademais, a interface neuronal pode facer do cerebro humano un obxecto que gobernos, anunciantes, piratas informáticos, réptiles e outros individuos quererán penetrar, co que é pouco probable que unha persoa normal estea contenta. E, en xeral, a interface neuronal e os auriculares poden cambiar as características dunha persoa, afectar a súa psique e actividade como individuo e distorsionar a comprensión das persoas como seres fisiolóxicos.
En xeral, está claro que as neurotecnoloxías seguirán desenvolvéndose. Pero é imposible prever cando se farán realmente accesibles e aínda máis eficaces.
Que máis hai interesante no blog?
→
→
→
→
→
Fonte: www.habr.com