Prije više od 100 godina znanstvenici su bili zainteresirani za sposobnosti mozga i pokušali su shvatiti je li moguće na neki način utjecati na njega. Godine 1875. engleski liječnik Richard Cato uspio je otkriti slabo električno polje na površini mozga zečeva i majmuna. Potom je bilo mnogo otkrića i istraživanja, ali tek 1950. godine profesor fiziologije na Sveučilištu Yale Jose Manuel Rodriguez Delgado izumio je uređaj Stimosiver koji se mogao ugraditi u mozak i kojim se upravljalo pomoću radio signala.
Obuka je provedena na majmunima i mačkama. Dakle, stimulacija određenog područja mozga putem ugrađene elektrode uzrokovala je da mačka podigne stražnju šapu. Prema Delgadu, životinja nije pokazivala nikakve znakove nelagode tijekom takvih pokusa.
I 13 godina kasnije, znanstvenik je proveo — ugradili stimoseivere u mozak bika i njime upravljali putem prijenosnog odašiljača.
Tako je započela era neuronskih sučelja i tehnologija koje mogu povećati ljudske biološke sposobnosti. Već 1972. godine u prodaju se pojavio kohlearni implantat koji je pretvarao zvuk u električni signal, prenosio ga u mozak i zapravo omogućavao ljudima s težim oštećenjima sluha da čuju. A 1973. prvi je put službeno korišten izraz "sučelje mozak-računalo". Godine 1998. znanstvenik Philip Kennedy ugradio je prvo neuralno sučelje u pacijenta, glazbenika Johnnyja Raya. Nakon moždanog udara, Johnny je izgubio sposobnost kretanja. Ali zahvaljujući implantaciji, naučio je pomicati pokazivač samo zamišljajući pokrete svojih ruku.
Nakon znanstvenika, ideju o stvaranju neuralnog sučelja prihvatile su velike poslovne korporacije i startupi. Facebook i Elon Musk već su najavili namjeru da razviju sustav koji će pomoći upravljati objektima snagom misli. Neki polažu nade u neuronska sučelja - tehnologije će omogućiti osobama s invaliditetom da vrate izgubljene funkcije, poboljšaju rehabilitaciju osobe koja je pretrpjela moždani udar ili traumatsku ozljedu mozga. Drugi su skeptični prema takvom razvoju događaja, vjerujući da je njihova uporaba prepuna pravnih i etičkih problema.
Bilo kako bilo, na tržištu postoji dovoljan broj velikih igrača. Ako vjeruješ , neki su razvoji već obustavljeni, ali ostali su prilično popularni i pristupačni.
Što je neuronsko sučelje i kako može biti korisno?
Vrste moždanih valova
Neuronsko sučelje je sustav za razmjenu informacija između ljudskog mozga i elektroničkog uređaja. Riječ je o tehnologiji koja omogućuje interakciju osobe s vanjskim svijetom na temelju snimanja električne aktivnosti mozga – elektroencefalograma (EEG). Želja osobe da izvrši neku radnju odražava se u promjenama u EEG-u, koji zauzvrat dešifrira računalo.
Neurosučelja mogu biti jednosmjerna ili dvosmjerna. Prvi ili primaju signale iz mozga ili mu ih šalju. Potonji može slati i primati signale istovremeno.
Postoji nekoliko metoda za mjerenje moždanih signala. Dijele se u tri vrste.
- Neinvazivna. Senzori se postavljaju na glavu za mjerenje električnih potencijala koje stvara mozak (EEG) i magnetsko polje (MEG).
- Poluinvazivna. Elektrode se postavljaju na izloženu površinu mozga.
- Invazivna. Mikroelektrode se postavljaju izravno u cerebralni korteks, mjereći aktivnost jednog neurona.
Ključna značajka neuralnog sučelja je da vam omogućuje izravno povezivanje s mozgom. Što to može učiniti u praksi? Neuronska sučelja, primjerice, mogu olakšati ili radikalno promijeniti živote paraliziranih ljudi. Neki ne mogu pisati, kretati se ili govoriti. Ali u isto vrijeme, njihovi mozgovi prilično rade. Neuronsko sučelje omogućit će tim ljudima izvođenje određenih radnji očitavanjem namjera pomoću elektroda povezanih s mozgom.
Još jednu opciju za korištenje neuralnog sučelja izumili su američki znanstvenici koji su razvili cyber protezu koja može poboljšati ljudsko pamćenje za 30%. Uređaj generira živčane impulse koji pomažu pacijentu u stvaranju novih sjećanja i pamćenju lica rođaka. Očekuje se da će razvoj pomoći u borbi protiv senilne demencije, Alzheimerove bolesti i drugih problema s pamćenjem.
Osim za zdravlje, neuronska sučelja mogu se koristiti za osobni razvoj osobe, za rad i zabavu, kao i za interakciju s drugima. Dakle, što zanimljivo neurotehnologija može ponuditi u ovim područjima?
samokultiviranje
Možda je najpopularnije područje primjene neuronskih sučelja i svih vrsta aplikacija razvoj bilo koje ljudske sposobnosti. Tome su posvećeni različiti treninzi, sustavi za razvoj mentalnih sposobnosti, sustavi za promjenu ponašanja, sustavi za prevenciju stresa, ADHD, sustavi za rad s psihoemocionalnim stanjima itd. Ova vrsta aktivnosti ima čak i svoj izraz, “Brain fitness”.
Što je bit ideje? Kao rezultat brojnih istraživanja, formirane su neke dokazane ideje o tome kako ova ili ona aktivnost mozga odgovara stanjima ljudske svijesti. Pojavili su se algoritmi za određivanje razine pažnje, koncentracije i meditacije te mentalne opuštenosti. Dodamo li ovome mogućnost očitavanja EEG-a i elektromiografije (EMG), rezultat je slika trenutnog stanja osobe.
A kada trebate naučiti kako izazvati određeno psihoemocionalno stanje, osoba se vježba pomoću uređaja na koji je povezano neuronsko sučelje. Postoji ogroman broj programa za vizualizaciju EEG-a i psiho-emocionalnih stanja, nećemo ih sve opisivati. Osposobljavanje za dozivanje osobe u potrebno stanje svijesti provodi se pomoću biofeedback EEG tehnologije (biofeedback temeljen na elektroencefalografiji).
Kako to izgleda u praksi: Roditelji žele poboljšati akademski uspjeh svog djeteta i prevladati ADHD (poremećaj pažnje i hiperaktivnosti). Da biste to učinili, upotrijebite poseban program (na primjer, iz ), odabir unaprijed postavljenih postavki za treniranje željenih stanja: svjesnost, koncentracija, opuštanje, meditacija, prevencija hiperkoncentracije. Odaberite program treninga razine koncentracije. I lansiraju ga.
Program nudi djetetu trening u kojem treba održavati Alfa i Beta valove iznad određene razine. Valovi ne bi smjeli pasti ispod određene razine. Istodobno se u prozoru programa reproducira video materijal po izboru roditelja. Na primjer, vaš omiljeni crtić. Dijete jednostavno gleda crtić, prati razinu alfa i beta valova i ne radi ništa drugo. Zatim, biofeedback dolazi u igru. Zadatak djeteta je održavati Alpha i Beta razine tijekom cijelog treninga.
Ako jedna od razina padne ispod traženog pokazatelja, crtić se prekida. Na prvim satovima dijete će se pokušati smisleno vratiti u željeno stanje kako bi gledalo crtić. Ali nakon nekog vremena, mozak će se naučiti samostalno vratiti u ovo stanje ako ispadne iz njega (pod uvjetom da je crtić djetetu zanimljiv, a stanje gledanja "ugodno" za mozak). Kao rezultat toga, dijete razvija sposobnost izazivanja potrebnog stanja koncentracije, kao i sposobnost održavanja koncentracije na određenoj razini.
Izgleda zastrašujuće, ali nemojte žuriti da se uplašite i pozovete skrbničke organe. Postoje i jednostavnija rješenja temeljena na igrama. Na primjer, od NeuroSky. Zadatak igrača je natjerati mrava da gurne predmet prema sebi u mravinjak. No, da bi se mrav kretao bez zaustavljanja, potrebno je održavati određenu razinu koncentracije iznad određene točke na odgovarajućoj ljestvici.
Kada se koncentrirate na proces, mrav gura predmet. Čim razina koncentracije padne, mrav prestaje i gubite vrijeme, pogoršavajući svoj rezultat. Sa svakom razinom, igra postaje sve teža kako se povećava potrebna razina koncentracije. Tu su i dodatne distrakcije.
Kao rezultat redovitog treninga, korisnik razvija sposobnost održavanja razine koncentracije i pažnje na zadatku koji mu je pri ruci, bez obzira na vanjske ili unutarnje smetnje. Ovdje je sve kao u sportu, nemoguće je dobiti atletsko tijelo odlaskom nekoliko puta u fitness centar ili pojedenjem konzerve proteina. Istraživanje na području biofeedback EEG-a pokazalo je da se rezultati ovakvog treninga pojavljuju tek nakon 20 dana redovitih seansi od po 20 minuta.
zabava
Neuroheadsetovi također pružaju priliku za zabavu. Ali sve igre i aplikacije za zabavu također su alati za samorazvoj. Kada igrate igrice putem neuralnog sučelja, koristite svjesna stanja svoje svijesti za kontrolu likova. I tako ih naučite kontrolirati.
Igra za više igrača Throw Trucks With Your Mind svojedobno je izazvala mnogo buke. Likom se upravlja prema standardnoj shemi pucačine iz prvog lica, ali protiv drugih igrača se možete boriti samo uz pomoć mentalnih napora. Da biste to učinili, igračeva koncentracija i parametri meditacije prikazani su na monitoru igre.
Da biste bacili kutiju, kamion ili bilo koji drugi predmet iz okoline igre na protivnika, morate ga podići u zrak pomoću svoje mentalne moći i zatim ga baciti na protivnika. Može i "doletjeti" do vas, pa onaj tko učinkovitije koristi sposobnost koncentracije i meditacije pobjeđuje u okršaju. Bilo je vrlo uzbudljivo boriti se snagom uma protiv pravih protivnika. Među novijim igrama možemo spomenuti iz MyndPlaya.
Proizvođači također nude opcije tiše igre. Na primjer, nekoliko popularnih aplikacija za igranje odjednom. Također vrijedi spomenuti igru MyndPlay . Jednostavno je: potrebno je izvesti tri hica iz luka i osvojiti najveći broj bodova. Za svaki udarac možete dobiti do 10 bodova. Koristeći vizualne elemente, igra vas uranja u svoje okruženje, nakon čega vaš lik može početi ciljati u metu. Indikator razine koncentracije pojavljuje se u prozoru playera. Što je veća koncentracija, strelica će pogoditi bliže desetki. Drugi hitac zahtijeva da uđete u stanje meditacije da biste pogodili. Treći hitac opet će zahtijevati koncentraciju. Ovako igra jasno pokazuje zanimljive mogućnosti neuronskih sučelja.
Osim igrica, tu su i interaktivni neurofilmovi. Zamislite: sjeli ste na sofu, stavili slušalice i uključili interaktivni film o klizačima. U nekoj fazi dolazi do trenutka kada je klizač ubrzao i sprema se skočiti. U ovom trenutku morate i sami postati klizač kako biste se koncentrirali na skok i održavali razinu koncentracije svijesti dok lik ne završi skok. Uz dovoljnu koncentraciju (usporedivu sa stvarnim životom i razinu koja će biti potrebna u stvarnosti), klizač u filmu će uspješno odskočiti i radnja će prijeći na sljedeću interaktivnu račvu. Ako je koncentracija bila kako-tako, onda će klizač pasti, a film će pratiti drugu priču.
Već snimljeno na sličan način u stilu Guya Ritchieja, kao i niz drugih filmova. Zapravo, zaplet i završetak filma izravno ovise o vašim naporima. I izgleda vrlo zanimljivo.
Jednostavna i razgranata logika razvoja radnje
Primjena na poslu
Osim programa za obuku i zabavu, programeri su izradili velik broj aplikacija namijenjenih profesionalnoj uporabi. Primjer je program MindRec koji je stvoren za medicinske, sportske, obične psihologe i psihologe koji rade s predstavnicima agencija za provođenje zakona.
Kako se koristi? Osoba stavlja neuroheadset, psiholog pokreće program i započinje sesiju. Tijekom seanse prate se i bilježe u memoriju računala sljedeće informacije, i to: razina koncentracije, pozornosti, razina meditacije, sirovi EEG signal, u nekoliko vrsta vizualizacije istovremeno, u rasponu od 0 do 70 Hz. . Signali podijeljeni u frekvencijske raspone koji čine spektar glavnog signala. Podjela je napravljena u 8 raspona: Delta, Theta, Low Alpha, High Alpha, Low Beta, High Beta, Low Gamma, High Gamma. Po potrebi se obavlja audio i video snimanje radnji psihologa.
Snimljeni materijal se može pregledavati, vidjeti sve što je prikazano u stvarnom vremenu tijekom sesije. Ako psiholog nešto nije primijetio odmah, tada prilikom ponovnog proučavanja sesije ili treninga može proučiti promjene u reakcijama moždanih valova i usporediti ih s audiovizualnim informacijama. Ovo je vrlo vrijedan alat za svakog stručnjaka u tom području.
Druga opcija je neuromarketing. Neuroheadset vam omogućuje provođenje marketinških istraživanja jer pokazuje emocionalni odgovor osobe na određene marketinške podražaje. To je puno učinkovitije, jer tijekom anketa i upitnika ljudi nisu uvijek iskreni u svojim odgovorima. A neurostudija će vam pomoći da vidite pravi odgovor, pošten i nepristran. Okupljanjem fokus grupe i provođenjem testiranja pomoću neuroheadseta možete dobiti rezultate koji su što bliži stvarnosti.
Interakcija s vanjskim uređajima
Još jedno zanimljivo područje rada s neuroheadsetovima je daljinsko upravljanje vanjskim uređajima. Među djecom su, primjerice, vrlo popularne trkaće igre koje omogućuju natjecanje između dva, tri i četiri sudionika. Evo dobro poznatog primjera takvih igara:
Želite li se igrati s nečim drugim? Molim vas, evo i drugih događaja koji su također postali popularni.
Puzzlebox Orbit Helicopter
Helikopter igračka kojom se upravlja snagom misli. Standardna verzija omogućuje vam kontrolu visine leta helikoptera, ali postoje mnogi dodaci koji ovu igračku pretvaraju u moćnu spravu za vježbanje mozga. Pregled .
Zen svjetiljka
Svjetiljka odražava vaše psihoemocionalno stanje u obliku sjaja određene boje. Idealno za razvoj vještina meditacije.
Force Trainer II
Najzabavnija sitnica. Stvara holografsku sliku okoline igre i objekata unutar prozirne piramide. I igrač, koristeći moždane naredbe, kontrolira te objekte.
Necomimi
Slatke mačje uši postale su hit u cijelom svijetu. Uređaj je potpuno samodostatan i ne zahtijeva povezivanje s računalom ili pametnim telefonom. Korisnik stavlja uši, uključuje ih i ima priliku demonstrirati svoje raspoloženje (psiho-emocionalno stanje) pomicanjem tih ušiju. Usput, sličan proizvod, , nije postao popularan ni u svojoj domovini, Japanu. Gdje su slušalice umetnute u ovom slučaju, možete shvatiti sami.
Neuro-headset - zabava ili koristan alat?
Dok čitate članak, može vam se činiti da su neuronska sučelja i slušalice prvenstveno namijenjene zabavi osobe ili zabavi njegove emocionalne nevolje. Međutim, to apsolutno nije točno. Neuroheadset, zajedno s odgovarajućim softverom, može dobro pomoći u razvoju ekstremiteta nakon teške ozljede i smanjiti negativne posljedice teških ozljeda. Stoga znanstvenici aktivno koriste neurotehnologiju kako bi pomogli ljudima.
Na primjer, 2016. godine američki znanstvenici sa Sveučilišta Johns Hopkins stvorili su neuralno sučelje koje pomaže u kontroli pojedinačnih prstiju biomehaničke proteze. Godinu dana kasnije njihovi austrijski kolege sa Sveučilišta u Grazu razvili su sustav za pisanje glazbe snagom misli. Namijenjen je glazbeno nadarenim osobama s invaliditetom.
Stručnjaci sa Sveučilišta u Kaliforniji koriste neuralno sučelje, neuromuskularnu stimulaciju i suspenziju paraliziran od struka nadolje. I brazilski istraživači, zajedno s kolegama iz SAD-a, Švicarske i Njemačke, uspjeli su djelomično kod pacijenata koji koriste neuralno sučelje, virtualnu stvarnost i egzoskelet. Također je u tijeku razvoj interakcije s pacijentima sa sindromom zatvorenosti. Tehnologija će pomoći identificirati takve pacijente, komunicirati s njima i vratiti kontrolu nad tijelom.
Facebook je započeo rad na neinvazivnom neuronskom sučelju koje će korisnicima pomoći da tipkaju bez tipkovnice. Nissan je razvio sučelje mozak-stroj za čitanje misli tijekom vožnje kako bi se poboljšalo vrijeme reakcije. A Elon Musk čak želi povezati mozak s računalom kako bi izbjegao preuzimanje svijeta od strane umjetne inteligencije.
Ruske tvrtke još se ne mogu pohvaliti mnogim postignućima u području neurotehnologija. Međutim, Rostec je nedavno predstavio predprodukcijski uzorak uređaja koji će pomoći u razmjeni informacija između mozga i vanjskog uređaja. Kacigu je razvio Institut za elektroničke upravljačke strojeve (INEUM) nazvan po. I. S. Brook. Pretpostavlja se da će neuronsko sučelje omogućiti upravljanje elektroničkim i elektromehaničkim uređajima: protetikom, vozilima.
Što čeka tržište neuronskih sučelja?
Prema , globalno tržište računalnih sučelja dosegnut će 2022 milijarde dolara do 1,72. godine. Sada je glavno područje primjene neuronskih sučelja medicina, ali područja zabave, kao i vojne i industrijske sfere, aktivno se razvijaju. Neuro-slušalica za upravljanje borbenim robotom više nije samo slatka fantazija visokoobraznih ljudi u uniformama, već potpuno rješiv problem.
Zbog činjenice da neuralne slušalice nude otvoreno okruženje koje se može koristiti za izradu vlastitog softvera, razvija se i privatno neuroprogramiranje. Na primjer, jedan od vodećih na tržištu, NeuroSky, dostupan je programerima potpuno besplatno. Kao rezultat toga, pojavljuje se sve više aplikacija koje koriste mogućnosti ove platforme.
Napomenimo da inicijativa za širokim uvođenjem neuronskih sučelja i moždanih čipova nailazi ne samo na podršku, već i na kritike. S jedne strane, neuralna sučelja mogu poboljšati liječenje traumatskih ozljeda mozga, paralize, epilepsije ili shizofrenije. S druge strane, takve tehnologije mogu pogoršati društvenu nejednakost.
Postoji zabrinutost da trenutno ne postoji zakonska ili etička osnova za uvođenje elektroda u zdravu osobu. Osim toga, neuralno sučelje može učiniti ljudski mozak objektom u koji će vlade, oglašivači, hakeri, gmazovi i drugi pojedinci htjeti prodrijeti, s čime normalna osoba vjerojatno neće biti zadovoljna. I općenito, neuralno sučelje i slušalice mogu promijeniti karakteristike osobe, utjecati na njegovu psihu i aktivnost kao pojedinca, te iskriviti razumijevanje ljudi kao fizioloških bića.
Općenito, jasno je da će se neurotehnologije i dalje razvijati. Ali nemoguće je predvidjeti kada će postati uistinu dostupni i još učinkovitiji.
Što je još zanimljivo na blogu?
→
→
→
→
→
Izvor: www.habr.com