100 жылдан астам уақыт бұрын ғалымдар мидың мүмкіндіктеріне қызығушылық танытып, оған қандай да бір түрде әсер ету мүмкін бе екенін түсінуге тырысты. 1875 жылы ағылшын дәрігері Ричард Като қояндар мен маймылдардың миының бетінде әлсіз электр өрісін анықтай алды. Содан кейін көптеген жаңалықтар мен зерттеулер болды, бірақ тек 1950 жылы Йель университетінің физиология профессоры Хосе Мануэль Родригес Делгадо миға имплантациялауға болатын және радио сигналдары арқылы басқарылатын Stimosiver құрылғысын ойлап тапты.
Тренинг маймылдар мен мысықтарға жүргізілді. Осылайша, имплантацияланған электрод арқылы мидың белгілі бір аймағын ынталандыру мысықтың артқы табанын көтеруіне себеп болды. Делгадоның айтуынша, мұндай эксперименттер кезінде жануарда ыңғайсыздық белгілері байқалмаған.
Ал 13 жылдан кейін ғалым өткізді — өгіздің миына стимозейверлерді енгізіп, оны портативті таратқыш арқылы басқарды.
Осылайша адамның биологиялық мүмкіндіктерін арттыруға қабілетті нейрондық интерфейстер мен технологиялар дәуірі басталды. 1972 жылы кохлеарлық имплант сатылымға шықты, ол дыбысты электрлік сигналға айналдырып, оны миға жіберді және есту қабілеті ауыр адамдарға естуге мүмкіндік берді. Ал 1973 жылы «ми-компьютер интерфейсі» термині алғаш рет ресми түрде қолданылды. 1998 жылы ғалым Филип Кеннеди пациент музыкант Джонни Рэйге алғашқы нейрондық интерфейсті имплантациялады. Инсульттан кейін Джонни қозғалу мүмкіндігін жоғалтты. Бірақ имплантацияның арқасында ол тек қолдарының қозғалысын елестету арқылы курсорды жылжытуды үйренді.
Ғалымдардан кейін нейрондық интерфейс жасау идеясын ірі бизнес корпорациялар мен стартаптар алды. Facebook пен Илон Маск объектілерді ойлау күшімен басқаруға көмектесетін жүйені әзірлеуге ниетті екендіктерін жариялады. Кейбіреулер нейроинтерфейстерге үміт артады – технологиялар мүгедектерге жоғалған функцияларын қалпына келтіруге, инсульт немесе бас-ми жарақатын алған адамның оңалтуын жақсартуға мүмкіндік береді. Басқалары мұндай оқиғаларға күмәнмен қарайды, оларды пайдалану құқықтық және этикалық мәселелерге толы деп есептейді.
Қалай болғанда да, нарықта үлкен ойыншылардың жеткілікті саны бар. Сенсеңіз , кейбір әзірлемелер қазірдің өзінде тоқтатылды, бірақ қалғандары өте танымал және қолжетімді.
Нейрондық интерфейс дегеніміз не және ол қалай пайдалы болуы мүмкін?
Ми толқындарының түрлері
Нейрондық интерфейс – адам миы мен электронды құрылғы арасындағы ақпарат алмасу жүйесі. Бұл мидың электрлік белсенділігін жазу негізінде адамның сыртқы әлеммен әрекеттесуіне мүмкіндік беретін технология – электроэнцефалограмма (ЭЭГ). Адамның қандай да бір әрекетті орындауға деген ұмтылысы ЭЭГ өзгерістерінде көрінеді, ол өз кезегінде компьютерде шифрланады.
Нейроинтерфейстер бір бағытты немесе екі бағытты болуы мүмкін. Біріншісі мидан сигналдарды қабылдайды немесе оларды оған жібереді. Соңғысы сигналдарды бір уақытта жіберіп, қабылдай алады.
Ми сигналдарын өлшеудің бірнеше әдістері бар. Олар үш түрге бөлінеді.
- инвазивті емес. Ми (EEG) және магнит өрісі (MEG) тудыратын электрлік потенциалдарды өлшеу үшін басына сенсорлар орналастырылған.
- Жартылай инвазивті. Мидың ашық бетіне электродтар қойылады.
- Инвазивті. Микроэлектродтар бір нейронның белсенділігін өлшейтін ми қыртысына тікелей орналастырылады.
Нейрондық интерфейстің басты ерекшелігі - ол миға тікелей қосылуға мүмкіндік береді. Бұл іс жүзінде не істей алады? Нейрондық интерфейстер, мысалы, сал ауруына шалдыққан адамдардың өмірін жеңілдетуі немесе түбегейлі өзгертуі мүмкін. Кейбіреулер жаза алмайды, қозғала алмайды және сөйлей алмайды. Бірақ сонымен бірге олардың миы жеткілікті түрде жұмыс істейді. Нейрондық интерфейс бұл адамдарға миға қосылған электродтарды пайдаланып ниеттерді оқу арқылы белгілі бір әрекеттерді орындауға мүмкіндік береді.
Нейрондық интерфейсті пайдаланудың тағы бір нұсқасын американдық ғалымдар ойлап тапты, олар адамның жадысын 30% жақсартуға қабілетті киберпротез жасады. Құрылғы науқасқа жаңа естеліктерді қалыптастыруға және туыстарының жүздерін есте сақтауға көмектесетін жүйке импульстарын тудырады. Әзірлеу кәрілік деменциямен, Альцгеймер ауруымен және басқа да есте сақтау проблемаларымен күресуге көмектеседі деп күтілуде.
Денсаулықтан басқа, нейрондық интерфейстер адамның жеке дамуы үшін, жұмыс пен ойын-сауық үшін, сондай-ақ басқалармен өзара әрекеттесу үшін пайдаланылуы мүмкін. Сонымен, нейротехнология осы салаларда қандай қызықты нәрселер ұсына алады?
Өзін-өзі жетілдіру
Нейрондық интерфейстерді және қолданбалардың барлық түрлерін қолданудың ең танымал саласы адамның кез келген қабілеттерін дамыту болуы мүмкін. Бұл үшін әртүрлі тренингтер, ақыл-ой қабілеттерін дамыту жүйелері, мінез-құлықты өзгерту жүйелері, стресстің, СДВГ-ның алдын алу жүйелері, психоэмоционалды күйлермен жұмыс істеу жүйелері және т.б. Бұл әрекет түрінің «Ми фитнес» деген өз термині бар.
Идеяның мәні неде? Көптеген зерттеулердің нәтижесінде осы немесе басқа ми қызметі адам санасының күйлеріне қалай сәйкес келетіні туралы кейбір дәлелденген идеялар қалыптасты. Зейін деңгейін, зейінді шоғырландыру мен медитацияны, психикалық релаксацияны анықтауға арналған алгоритмдер пайда болды. Бұған ЭЭГ және электромиографияны (ЭМГ) оқу мүмкіндігін қосыңыз, нәтижесінде адамның қазіргі күйінің суреті шығады.
Белгілі бір психоэмоционалды жағдайды қалай тудыруды үйрену қажет болғанда, адам нейрондық интерфейс қосылған құрылғыны пайдалана отырып, өзін жаттықтырады. ЭЭГ және психоэмоционалды күйлерді визуализациялауға арналған көптеген бағдарламалар бар, біз олардың барлығын сипаттамаймыз. Адамды қажетті сана жағдайына шақыруға жаттықтыру биокері ЭЭГ технологиясы (электроэнцефалография негізіндегі биокері байланыс) арқылы жүзеге асырылады.
Бұл іс жүзінде қалай көрінеді: ата-аналар баласының оқу үлгерімін жақсартқысы келеді және СДВГ-ны (назардың жетіспеушілігі гиперактивтілігінің бұзылуы) жеңгісі келеді. Ол үшін арнайы бағдарламаны пайдаланыңыз (мысалы, бастап ), қажетті күйлерді үйрету үшін алдын ала орнатуларды таңдау: зейін, шоғырлану, релаксация, медитация, гиперконцентрацияның алдын алу. Шоғырлану деңгейін оқыту бағдарламасын таңдаңыз. Және олар оны іске қосады.
Бағдарлама балаға Альфа және Бета толқындарын белгілі бір деңгейден жоғары ұстау керек жаттығуларды ұсынады. Толқындар белгілі бір деңгейден төмен түспеуі керек. Бұл ретте бағдарлама терезесінде ата-ана таңдаған бейнематериал ойнатылады. Мысалы, сіздің сүйікті мультфильміңіз. Бала жай ғана мультфильмді көреді, Альфа және Бета толқындарының деңгейін бақылайды және басқа ештеңе жасамайды. Содан кейін биокері байланыс пайда болады. Баланың міндеті - жаттығу кезінде Альфа және Бета деңгейлерін сақтау.
Егер деңгейлердің бірі қажетті көрсеткіштен төмен түссе, мультфильм үзіледі. Алғашқы сабақтарда бала мультфильмді көру үшін қажетті күйге мәнді түрде оралуға тырысады. Бірақ біраз уақыттан кейін ми, егер ол құлап кетсе, өз бетінше осы күйге оралуды үйренеді (егер мультфильм балаға қызықты болса және көру жағдайы ми үшін «ыңғайлы» болса). Нәтижесінде балада зейіннің қажетті жағдайын тудыру, сондай-ақ зейінді белгілі бір деңгейде ұстау қабілеті дамиды.
Бұл қорқынышты көрінеді, бірақ қорықпаңыз және қамқоршылық органдарына хабарласыңыз. Ойындарға негізделген қарапайым шешімдер де бар. Мысалы, NeuroSky сайтынан. Ойыншының міндеті - құмырсқаны құмырсқа илеуіне өзіне қарай бір затты итермелеу. Бірақ құмырсқаның тоқтаусыз қозғалуы үшін тиісті шкала бойынша белгілі бір нүктеден жоғары концентрация деңгейін сақтау қажет.
Сіз процеске назар аударған кезде, құмырсқа нысанды итереді. Концентрация деңгейі төмендеген кезде құмырсқа тоқтайды және сіз нәтижені нашарлатып, уақытты жоғалтасыз. Әрбір деңгейде ойын қиындай түседі, өйткені қажетті концентрация деңгейі артады. Сондай-ақ қосымша алаңдаушылық бар.
Жүйелі жаттығулардың нәтижесінде пайдаланушы сыртқы немесе ішкі алаңдаушылыққа қарамастан, тапсырманы орындауда зейінділік пен зейін деңгейін сақтау қабілетін дамытады. Мұнда бәрі спорттағыдай, фитнес-орталыққа бір-екі рет бару немесе бір банка протеинді жеу арқылы спорттық денеге ие болу мүмкін емес. ЭЭГ биокері байланыс саласындағы зерттеулер мұндай жаттығулардың нәтижелері әрқайсысы 20 минуттан тұратын 20 күндік тұрақты сессиялардан кейін ғана пайда болатынын көрсетті.
Ойын-сауық
Нейрогарнитуралар сонымен қатар көңіл көтеруге мүмкіндік береді. Бірақ барлық ойындар мен ойын-сауық қолданбалары өзін-өзі дамытуға арналған құралдар болып табылады. Нейрондық интерфейс арқылы ойын ойнаған кезде кейіпкерлерді басқару үшін сананың саналы күйлерін пайдаланасыз. Осылайша, оларды басқаруды үйреніңіз.
Көп ойыншыға арналған Throw Trucks With Your Mind ойыны сол кезде көп шу шығарды. Кейіпкер стандартты бірінші адам ату схемасына сәйкес басқарылады, бірақ сіз басқа ойыншылармен тек ақыл-ой күштерінің көмегімен күресуге болады. Ол үшін ойын мониторында ойыншының концентрациясы мен медитация параметрлері көрсетіледі.
Қарсыласқа ойын ортасынан қорапты, жүк көлігін немесе кез келген басқа затты лақтыру үшін оны ақыл-ой күшіңізді пайдаланып ауаға көтеріп, содан кейін қарсыласқа лақтыру керек. Ол сондай-ақ сізге «ұша» алады, сондықтан зейінді шоғырландыру және медитация мүмкіндігін тиімдірек пайдаланатын адам шайқаста жеңеді. Нағыз қарсыластармен ақылдың күшімен күресу өте қызықты болды. Соңғы ойындардың арасында біз атап өтуге болады MyndPlay сайтынан.
Өндірушілер сонымен қатар тыныш ойын нұсқаларын ұсынады. Мысалы, бірден бірнеше танымал ойын қолданбалары. Сондай-ақ MyndPlay ойынын атап өткен жөн . Барлығы қарапайым: сізге садақтан үш рет ату керек және ең көп ұпай жинау керек. Әрбір ату үшін 10 ұпайға дейін алуға болады. Көрнекі бейнелерді пайдалана отырып, ойын сізді қоршаған ортаға батырады, содан кейін сіздің кейіпкеріңіз нысанаға ұмтыла бастайды. Ойнатқыш терезесінде концентрация деңгейінің индикаторы пайда болады. Концентрация неғұрлым жоғары болса, көрсеткі соғұрлым онға жақындайды. Екінші ату сізге соғу үшін медитация күйіне кіруді талап етеді. Үшінші ату қайтадан шоғырлануды қажет етеді. Осылайша ойын нейрондық интерфейстердің қызықты мүмкіндіктерін айқын көрсетеді.
Ойындардан басқа интерактивті нейрофильмдер де бар. Елестетіп көріңізші: сіз диванға отырдыңыз, гарнитураны киіп, конькишілер туралы интерактивті фильмді қостыңыз. Бір кезеңде конькиші жылдамдатып, секірмек болған сәт туады. Бұл кезде секіруге шоғырлану және кейіпкер секіруді аяқтағанға дейін сананың шоғырлану деңгейін сақтау үшін сіз өзіңіз конькиші болуыңыз керек. Жеткілікті концентрациямен (шынайы өмірмен және шындықта қажет деңгеймен салыстыруға болады) фильмдегі конькиші сәтті секіреді және сюжет келесі интерактивті шанышқыға өтеді. Егер концентрация осылай болса, онда конькимен жүгіруші құлап, фильм басқа сюжетті жалғастырады.
Дәл осындай жолмен түсірілген Гай Ричи стилінде, сондай-ақ басқа да бірқатар фильмдер. Шын мәнінде, фильмнің сюжеті мен аяқталуы сіздің күш-жігеріңізге тікелей байланысты. Және бұл өте қызықты көрінеді.
Сюжетті дамытудың қарапайым және тармақталған логикасы
Жұмыстағы өтініш
Оқу және ойын-сауық бағдарламаларынан басқа, әзірлеушілер кәсіби пайдалануға арналған көптеген қосымшаларды жасады. Мысал ретінде медициналық, спорттық, қарапайым психологтар мен құқық қорғау органдарының өкілдерімен жұмыс істейтін психологтарға арналған MindRec бағдарламасын келтіруге болады.
Ол қалай қолданылады? Адам нейрогарнитураны киеді, психолог бағдарламаны іске қосып, сессияны бастайды. Сеанс барысында компьютер жадында келесі ақпарат бақыланады және жазылады, атап айтқанда: концентрация деңгейі, зейінділік, медитация деңгейі, шикі ЭЭГ сигналы, бір уақытта визуализацияның бірнеше түрлерінде, 0-ден 70 Гц диапазонында. . Негізгі сигналдың спектрін құрайтын жиілік диапазондарына бөлінген сигналдар. Бөлу 8 диапазонға бөлінеді: Delta, Theta, Low Alpha, High Alpha, Low Beta, High Beta, Low Gamma, High Gamma. Қажет болған жағдайда психологтың іс-әрекеті аудио-бейне жазбалар жүргізіледі.
Жазылған материалды қарап шығуға болады, сеанс кезінде нақты уақытта көрсетілгеннің барлығын көруге болады. Егер психолог бірден бірдеңені байқамаса, сессияны немесе тренингті қайта зерделеу кезінде ол ми толқындарының реакцияларының өзгерістерін зерттеп, оларды аудиовизуалды ақпаратпен салыстыра алады. Бұл саладағы кез келген маман үшін өте құнды құрал.
Тағы бір нұсқа - нейромаркетинг. Нейрогарнитура маркетингтік зерттеулер жүргізуге мүмкіндік береді, себебі ол адамның белгілі маркетингтік ынталандыруға эмоционалдық реакциясын көрсетеді. Бұл әлдеқайда тиімді, өйткені сауалнамалар мен сауалнамалар кезінде адамдар әрқашан жауаптарында шынайы бола бермейді. Ал neurostudy сізге нақты жауапты көруге көмектеседі, адал және бейтарап. Фокус-топты жинап, нейрогарнитураны пайдаланып тестілеуді өткізу арқылы сіз шындыққа барынша жақын нәтижелерге қол жеткізе аласыз.
Сыртқы құрылғылармен әрекеттесу
Нейрогарнитуралармен жұмыс істеудің тағы бір қызықты бағыты сыртқы құрылғыларды қашықтан басқару болып табылады. Балалар арасында өте танымал, мысалы, екі, үш және төрт қатысушы арасындағы бәсекелестікке мүмкіндік беретін жарыс ойындары. Міне, осындай ойындардың белгілі мысалы:
Сіз басқа нәрсемен ойнағыңыз келе ме? Өтінемін, мұнда танымал болған басқа оқиғалар да бар.
Puzzlebox Orbit Helicopter
Ойдың күшімен басқарылатын ойыншық тікұшақ. Стандартты нұсқа тікұшақтың ұшу биіктігін басқаруға мүмкіндік береді, бірақ бұл ойыншықты күшті ми фитнес аппаратына айналдыратын көптеген қосымшалар бар. Қарау .
Zen шамы
Шам белгілі бір түстің жарқырауы түрінде сіздің психо-эмоционалдық күйіңізді көрсетеді. Медитация дағдыларын дамытуға өте ыңғайлы.
Күш жаттықтырушысы II
Ең қызық кішкентай нәрсе. Мөлдір пирамида ішіндегі ойын ортасы мен объектілерінің голографиялық бейнесін жасайды. Ал ойыншы ми командаларын қолдана отырып, бұл нысандарды басқарады.
Некомими
Сүйкімді мысық құлақтары бүкіл әлемде хитке айналды. Құрылғы толығымен өзін-өзі қамтамасыз етеді және компьютерге немесе смартфонға қосылуды қажет етпейді. Қолданушы құлақтарын киіп, қосады және осы құлақтарын жылжыту арқылы өзінің көңіл-күйін (психо-эмоционалдық күйін) көрсетуге мүмкіндік алады. Айтпақшы, ұқсас өнім, , тіпті өзінің отаны Жапонияда да танымал бола алмады. Бұл жағдайда гарнитура қайда салынғанын өзіңіз анықтай аласыз.
Нейро-гарнитура - ойын-сауық немесе пайдалы құрал?
Мақаланы оқығанда, нейрондық интерфейстер мен гарнитуралар негізінен адамның көңілін көтеруге немесе оның эмоционалды күйзелісін қызықтыруға арналған сияқты көрінуі мүмкін. Алайда, бұл мүлдем дұрыс емес. Тиісті бағдарламалық құралмен біріктірілген нейрогарнитура ауыр жарақаттан кейін аяқ-қолды дамытуға және ауыр жарақаттардың жағымсыз салдарын азайтуға көмектеседі. Сондықтан ғалымдар адамдарға көмектесу үшін нейротехнологияны белсенді түрде қолданады.
Мысалы, 2016 жылы Джонс Хопкинс университетінің американдық ғалымдары биомеханикалық протездің жеке саусақтарын басқаруға көмектесетін нейрондық интерфейсті жасады. Бір жылдан кейін Грац университетіндегі австриялық әріптестері ой күшін пайдаланып музыка жазу жүйесін ойлап тапты. Ол музыкалық дарынды мүмкіндігі шектеулі жандарға арналған.
Калифорния университетінің мамандары нейрондық интерфейсті, жүйке-бұлшықет стимуляциясын және суспензияны қолданады белінен төмен сал. Ал бразилиялық зерттеушілер АҚШ, Швейцария және Германиядан келген әріптестерімен бірге ішінара нейрондық интерфейсті, виртуалды шындықты және экзоскелетті пайдаланатын науқастарда. Сондай-ақ құлыптаулы синдромы бар науқастармен өзара әрекеттесу бойынша әзірлемелер жүргізілуде. Технология мұндай науқастарды анықтауға, олармен қарым-қатынас орнатуға және ағзаны бақылауды қалпына келтіруге көмектеседі.
Facebook пайдаланушыларға пернетақтасыз теруге көмектесетін инвазивті емес нейрондық интерфейс бойынша жұмысты бастады. Nissan реакция уақытын жақсарту үшін көлік жүргізу кезінде ойларды оқуға арналған ми-машина интерфейсін әзірледі. Ал Илон Маск жасанды интеллект әлемді жаулап алмау үшін тіпті миды компьютермен байланыстырғысы келеді.
Ресейлік компаниялар нейротехнологиялар саласындағы көптеген жетістіктерімен әлі мақтана алмайды. Дегенмен, жақында Rostec ми мен сыртқы құрылғы арасында ақпарат алмасуға көмектесетін құрылғының өндіріске дейінгі үлгісін ұсынды. атындағы Электронды басқару машиналары институты (INEUM) дулыға әзірлеген. И.С.Брук. Нейрондық интерфейс электронды және электромеханикалық құрылғыларды: протездеу, көлік құралдарын басқаруға мүмкіндік береді деп болжануда.
Нейрондық интерфейс нарығын не күтіп тұр?
бойынша , компьютерлік интерфейстің ғаламдық нарығы 2022 жылға қарай 1,72 миллиард долларға жетеді. Қазіргі уақытта нейрондық интерфейстерді қолданудың негізгі саласы медицина болып табылады, бірақ ойын-сауық аймақтары, сондай-ақ әскери және өнеркәсіптік салалар белсенді дамып келеді. Жауынгерлік роботты басқаруға арналған нейро-гарнитура енді формадағы биік адамдардың тәтті қиялы емес, толығымен шешілетін мәселе.
Нейрондық гарнитуралар өзіңіздің бағдарламалық жасақтаманы жасау үшін пайдалануға болатын ашық ортаны ұсынатындықтан, жеке нейропрограммалау да дамып келеді. Мысалы, нарық көшбасшыларының бірі NeuroSky әзірлеушілерге мүлдем тегін қол жетімді. Нәтижесінде осы платформаның мүмкіндіктерін пайдаланатын қосымшалар көбейіп келеді.
Нейрондық интерфейстер мен ми чиптерін кеңінен енгізу бастамасы қолдауға ғана емес, сонымен бірге сынға да тап болатынын атап өтейік. Бір жағынан, нейрондық интерфейстер ми жарақаттарын, сал ауруын, эпилепсияны немесе шизофренияны емдеуді жақсарта алады. Екінші жағынан, мұндай технологиялар әлеуметтік теңсіздікті ушықтыруы мүмкін.
Қазіргі уақытта сау адамға электродтарды енгізудің заңды немесе этикалық негізі жоқ деген алаңдаушылық бар. Сонымен қатар, нейрондық интерфейс адам миын үкіметтер, жарнама берушілер, хакерлер, бауырымен жорғалаушылар және басқа адамдар енгісі келетін объектіге айналдыра алады, бұл қарапайым адам оған риза болуы екіталай. Ал жалпы алғанда, нейроинтерфейс пен гарнитура адамның ерекшеліктерін өзгертіп, оның жеке тұлға ретіндегі психикасы мен белсенділігіне әсер етіп, адамдардың физиологиялық тіршілік иесі ретіндегі түсінігін бұрмалауы мүмкін.
Жалпы, нейротехнологиялар дами беретіні анық. Бірақ олардың қашан шынымен қол жетімді және одан да тиімді болатынын болжау мүмкін емес.
Блогта тағы не қызықты?
→
→
→
→
→
Ақпарат көзі: www.habr.com