Daugiau nei prieš 100 metų mokslininkai domėjosi smegenų galimybėmis ir bandė suprasti, ar įmanoma jas kaip nors paveikti. 1875 metais anglų gydytojui Richardui Cato pavyko aptikti silpną elektrinį lauką triušių ir beždžionių smegenų paviršiuje. Tada buvo daug atradimų ir tyrimų, tačiau tik 1950 metais Jeilio universiteto fiziologijos profesorius Jose Manuelis Rodriguezas Delgado išrado Stimosiver prietaisą, kurį buvo galima implantuoti į smegenis ir kuris buvo valdomas radijo signalais.
Mokymai buvo vykdomi su beždžionėmis ir katėmis. Taigi, stimuliuojant tam tikrą smegenų sritį implantuotu elektrodu, katė pakėlė užpakalinę leteną. Delgado teigimu, atliekant tokius eksperimentus gyvūnas neparodė jokių diskomforto požymių.
Ir po 13 metų mokslininkas praleido — į jaučio smegenis implantavo stimoseiverius ir valdė jas per nešiojamąjį siųstuvą.
Taip prasidėjo neuronų sąsajų ir technologijų, galinčių padidinti žmogaus biologinius pajėgumus, era. Jau 1972 metais prekyboje pasirodė kochlearinis implantas, kuris garsą pavertė elektriniu signalu, perdavė jį į smegenis ir iš tikrųjų leido girdėti žmonėms, turintiems sunkių klausos sutrikimų. O 1973 m. terminas „smegenų ir kompiuterio sąsaja“ pirmą kartą buvo oficialiai pavartotas. 1998 m. mokslininkas Philipas Kennedy implantavo pirmąją neuroninę sąsają pacientui, muzikantui Johnny Ray. Po insulto Džonis prarado gebėjimą judėti. Tačiau implantacijos dėka jis išmoko perkelti žymeklį tik įsivaizduodamas savo rankų judėjimą.
Po mokslininkų idėją sukurti neuroninę sąsają ėmėsi didelės verslo korporacijos ir startuoliai. „Facebook“ ir Elonas Muskas jau paskelbė apie ketinimą sukurti sistemą, kuri padėtų valdyti objektus minties galia. Kai kurie viltis sieja su neuroninėmis sąsajomis – technologijos leis žmonėms su negalia atkurti prarastas funkcijas, pagerinti insultą ar galvos smegenų traumą patyrusio žmogaus reabilitaciją. Kiti skeptiškai žiūri į tokius pokyčius, manydami, kad jų naudojimas yra kupinas teisinių ir etinių problemų.
Kad ir kaip būtų, rinkoje yra pakankamai daug stambių žaidėjų. Jei tu tiki , kai kurie patobulinimai jau buvo nutraukti, tačiau kiti yra gana populiarūs ir prieinami.
Kas yra neuroninė sąsaja ir kuo ji gali būti naudinga?
Smegenų bangų tipai
Neuroninė sąsaja yra sistema, skirta keistis informacija tarp žmogaus smegenų ir elektroninio prietaiso. Tai technologija, leidžianti žmogui sąveikauti su išoriniu pasauliu, remiantis smegenų elektrinio aktyvumo registravimu – elektroencefalograma (EEG). Žmogaus noras atlikti kokį nors veiksmą atsispindi EEG pakitimuose, kuriuos savo ruožtu iššifruoja kompiuteris.
Neurointerfeisai gali būti vienakrypčiai arba dvikrypčiai. Pirmieji arba gauna signalus iš smegenų, arba siunčia juos į jas. Pastarasis gali siųsti ir priimti signalus vienu metu.
Yra keletas smegenų signalų matavimo metodų. Jie skirstomi į tris tipus.
- neinvazinis. Ant galvos dedami jutikliai, skirti matuoti smegenų (EEG) ir magnetinio lauko (MEG) generuojamus elektrinius potencialus.
- Pusiau invazinis. Elektrodai dedami ant atviro smegenų paviršiaus.
- Invazinis. Mikroelektrodai dedami tiesiai į smegenų žievę, matuojant vieno neurono aktyvumą.
Pagrindinis neuroninės sąsajos bruožas yra tai, kad ji leidžia tiesiogiai prisijungti prie smegenų. Ką tai gali padaryti praktiškai? Pavyzdžiui, neuroninės sąsajos gali palengvinti arba radikaliai pakeisti paralyžiuotų žmonių gyvenimą. Kai kurie negali rašyti, judėti ar kalbėti. Tačiau tuo pačiu metu jų smegenys veikia gana gerai. Neuroninė sąsaja leis šiems žmonėms atlikti tam tikrus veiksmus nuskaitant ketinimus naudojant elektrodus, prijungtus prie smegenų.
Dar vieną neuroninės sąsajos panaudojimo variantą išrado amerikiečių mokslininkai, sukūrę kibernetinį protezą, galintį pagerinti žmogaus atmintį 30%. Prietaisas generuoja nervinius impulsus, kurie padeda pacientui formuoti naujus prisiminimus ir prisiminti artimųjų veidus. Tikimasi, kad plėtra padės kovoti su senatvine demencija, Alzheimerio liga ir kitomis atminties problemomis.
Be sveikatos, neuroninės sąsajos gali būti naudojamos žmogaus asmeniniam tobulėjimui, darbui ir pramogoms, taip pat bendravimui su kitais. Taigi, ką įdomaus šiose srityse gali pasiūlyti neurotechnologijos?
Savęs tobulėjimas
Bene populiariausia neuronų sąsajų ir visų rūšių programų taikymo sritis yra bet kokių žmogaus gebėjimų ugdymas. Tam yra skirti įvairūs mokymai, protinių gebėjimų ugdymo sistemos, elgesio keitimo sistemos, streso prevencijos sistemos, ADHD, darbo su psichoemocinėmis būsenomis sistemos ir pan. Šio tipo veikla netgi turi savo terminą „smegenų fitnesas“.
Kokia idėjos esmė? Dėl daugybės tyrimų buvo suformuotos kai kurios patikrintos idėjos apie tai, kaip tas ar kitas smegenų aktyvumas atitinka žmogaus sąmonės būsenas. Atsirado algoritmai dėmesingumo, susikaupimo ir meditacijos bei psichinio atsipalaidavimo lygiui nustatyti. Pridėjus galimybę skaityti EEG ir elektromiografiją (EMG), gausime esamos žmogaus būklės vaizdą.
O kai reikia išmokti sukelti konkrečią psichoemocinę būseną, žmogus treniruojasi naudodamas įrenginį, prie kurio prijungta neuroninė sąsaja. EEG ir psichoemocinių būsenų vizualizavimo programų yra daugybė, jų visų neaprašysime. Mokymai iškviesti žmogų į reikiamą sąmonės būseną atliekami naudojant biofeedback EEG technologiją (biofeedback remiantis elektroencefalografija).
Kaip tai atrodo praktiškai: tėvai nori pagerinti savo vaiko akademinius rezultatus ir įveikti ADHD (dėmesio trūkumo hiperaktyvumo sutrikimą). Norėdami tai padaryti, naudokite specialią programą (pavyzdžiui, iš ), pasirenkant išankstinius nustatymus norimoms būsenoms lavinti: dėmesingumas, koncentracija, atsipalaidavimas, meditacija, hiperkoncentracijos prevencija. Pasirinkite koncentracijos lygio mokymo programą. Ir jie jį paleidžia.
Programa siūlo vaikui treniruotę, kurios metu jis turi išlaikyti alfa ir beta bangas virš tam tikro lygio. Bangos neturėtų nukristi žemiau tam tikro lygio. Tuo pačiu metu programos lange paleidžiama tėvų pasirinkta vaizdo medžiaga. Pavyzdžiui, jūsų mėgstamiausias animacinis filmas. Vaikas tiesiog žiūri animacinį filmuką, stebi alfa ir beta bangų lygį ir nieko daugiau nedaro. Tada pradedamas naudoti biologinis grįžtamasis ryšys. Vaiko užduotis yra išlaikyti alfa ir beta lygius per visą treniruotę.
Jei vienas iš lygių nukrenta žemiau reikalaujamo rodiklio, animacinis filmas nutrūksta. Per pirmąsias pamokas vaikas stengsis prasmingai grįžti į norimą būseną, kad galėtų pažiūrėti animacinį filmuką. Tačiau po kurio laiko smegenys išmoks savarankiškai grįžti į šią būseną, jei iš jos iškris (su sąlyga, kad animacinis filmas vaikui įdomus, o žiūrėjimo būsena smegenims „patogi“). Dėl to vaikas ugdo gebėjimą sukelti reikiamą susikaupimo būseną, taip pat gebėjimą išlaikyti koncentraciją tam tikrame lygyje.
Atrodo baisu, bet neskubėkite išsigąsti ir skambinti globos institucijoms. Yra ir paprastesnių sprendimų, pagrįstų žaidimais. Pavyzdžiui, iš NeuroSky. Žaidėjo užduotis – priversti skruzdėlę į skruzdėlyną stumti daiktą link savęs. Tačiau norint, kad skruzdėlė judėtų nesustodama, reikia išlaikyti tam tikrą koncentracijos lygį virš tam tikro atitinkamos skalės taško.
Kai susikoncentruojate į procesą, skruzdė stumia objektą. Kai tik koncentracijos lygis nukrenta, skruzdėlė sustoja ir jūs švaistote laiką, pablogindami rezultatą. Su kiekvienu lygiu žaidimas tampa sunkesnis, nes didėja reikiamas koncentracijos lygis. Taip pat yra papildomų trukdžių.
Dėl reguliarių treniruočių vartotojas ugdo gebėjimą išlaikyti koncentracijos ir dėmesingumo lygį atliekamai užduočiai, nepaisant išorinių ar vidinių trukdžių. Čia viskas kaip sporte, atletiško kūno neįmanoma įgyti porą kartų nuėjus į treniruoklių centrą ar suvalgius skardinę baltymų. Tyrimai biologinio grįžtamojo ryšio EEG srityje parodė, kad tokių mokymų rezultatai atsiranda tik po 20 dienų reguliarių 20 minučių užsiėmimų.
pramoga
Neuroheadsets taip pat suteikia galimybę smagiai praleisti laiką. Tačiau visi žaidimai ir pramoginės programos yra ir savęs tobulinimo įrankiai. Žaisdami žaidimus per neuroninę sąsają, simboliams valdyti naudojate sąmoningas sąmonės būsenas. Ir taip išmokite juos valdyti.
Kelių žaidėjų žaidimas Throw Trucks With Your Mind sukėlė daug triukšmo tais laikais. Personažas valdomas pagal standartinę pirmojo asmens šaudyklės schemą, tačiau kovoti su kitais žaidėjais galima tik pasitelkus protines pastangas. Tam žaidimo monitoriuje rodomi žaidėjo koncentracijos ir meditacijos parametrai.
Norėdami mesti dėžę, sunkvežimį ar bet kurį kitą objektą iš žaidimo aplinkos į priešininką, turite pakelti jį į orą, panaudodami savo protinę galią, o tada mesti į priešininką. Jis taip pat gali „skristi“ pas jus, todėl susirėmimą laimi tas, kuris efektyviau išnaudoja gebėjimą susikaupti ir medituoti. Buvo labai įdomu kovoti su proto galia prieš tikrus priešininkus. Tarp naujausių žaidimų galime paminėti iš MyndPlay.
Gamintojai siūlo ir tylesnių žaidimų variantų. Pavyzdžiui, kelios populiarios žaidimų programos vienu metu. Taip pat verta paminėti žaidimą MyndPlay . Tai paprasta: reikia atlikti tris šūvius iš lanko ir surinkti maksimalų taškų skaičių. Už kiekvieną šūvį galite gauti iki 10 taškų. Naudodamas vaizdinę medžiagą, žaidimas panardina jus į savo aplinką, o po to jūsų personažas gali pradėti taikytis į taikinį. Grotuvo lange pasirodo koncentracijos lygio indikatorius. Kuo didesnė koncentracija, tuo arčiau dešimties rodyklė pataikys. Antrasis šūvis reikalauja, kad įeitumėte į meditacijos būseną, kad pataikytumėte. Trečiasis šūvis vėl pareikalaus susikaupimo. Taip žaidimas aiškiai parodo įdomias neuroninių sąsajų galimybes.
Be žaidimų, yra ir interaktyvių neurofilmų. Įsivaizduokite: atsisėdote ant sofos, užsidėjote ausines ir įjungėte interaktyvų filmą apie čiuožėjus. Tam tikru metu atsiranda momentas, kai čiuožėjas įsibėgėja ir ruošiasi šokti. Šiuo metu jūs pats turite tapti čiuožėju, kad galėtumėte susikoncentruoti ties šuoliu ir išlaikyti sąmonės koncentracijos lygį, kol veikėjas baigs šuolį. Pakankamai susikaupęs (palyginti su realiame gyvenime ir lygiu, kurio prireiks realybėje), čiuožėjas filme sėkmingai atliks šuolį ir siužetas persikels į kitą interaktyvią šakę. Jei koncentracija buvo tokia, tada čiuožėjas kris, o filmas seks kitokiu siužetu.
Jau filmuota panašiai Guy Ritchie stiliumi, taip pat nemažai kitų filmų. Tiesą sakant, filmo siužetas ir pabaiga tiesiogiai priklauso nuo jūsų pastangų. Ir atrodo labai įdomiai.
Paprasta ir šakota siužeto raidos logika
Taikymas darbe
Be mokymo ir pramogų programų, kūrėjai sukūrė daugybę profesionaliam naudojimui skirtų programų. Pavyzdys – programa „MindRec“, kuri buvo skirta medicinos, sporto, eiliniams psichologams ir psichologams, dirbantiems su teisėsaugos institucijų atstovais.
Kaip jis naudojamas? Žmogus užsideda neuroausines, psichologas paleidžia programą ir pradeda seansą. Seanso metu stebima ir į kompiuterio atmintį įrašoma ši informacija, būtent: koncentracijos lygis, dėmesingumas, meditacijos lygis, neapdorotas EEG signalas, kelių tipų vizualizacijomis vienu metu, diapazone nuo 0 iki 70 Hz. . Signalai suskirstyti į dažnių diapazonus, kurie sudaro pagrindinio signalo spektrą. Suskirstymas suskirstytas į 8 diapazonus: Delta, Teta, žema alfa, aukšta alfa, žema beta, didelė beta, žema gama, didelė gama. Esant poreikiui, atliekami psichologo veiksmų garso ir vaizdo įrašai.
Įrašytą medžiagą galima peržiūrėti, matant viską, kas buvo rodoma realiu laiku seanso metu. Jei psichologas ko nors nepastebėjo iš karto, tada pakartotinai studijuodamas sesiją ar treniruotę jis gali ištirti smegenų bangų reakcijų pokyčius ir palyginti juos su audiovizualine informacija. Tai labai vertinga priemonė bet kuriam šios srities specialistui.
Kitas variantas – neuromarketingas. Neuroausinės leidžia atlikti rinkodaros tyrimus, nes parodo žmogaus emocinę reakciją į tam tikrus rinkodaros stimulus. Tai daug efektyviau, nes apklausų ir anketų metu žmonės ne visada būna sąžiningi savo atsakymuose. Ir neuromokslas padės pamatyti tikrąjį atsakymą, sąžiningą ir nešališką. Surinkę tikslinę grupę ir atlikę testavimą naudodami neuroausines, galite gauti kuo artimesnius realybei rezultatus.
Sąveika su išoriniais įrenginiais
Kita įdomi darbo su neuroausinėmis sritimi yra išorinių įrenginių nuotolinis valdymas. Pavyzdžiui, labai populiarūs tarp vaikų yra lenktyniniai žaidimai, leidžiantys varžytis tarp dviejų, trijų ir keturių dalyvių. Štai gerai žinomas tokių žaidimų pavyzdys:
Ar norite pažaisti su kuo nors kitu? Prašau, čia yra kitų įvykių, kurie taip pat išpopuliarėjo.
Puzzlebox Orbit sraigtasparnis
Žaislinis malūnsparnis, valdomas minties galia. Standartinė versija leidžia valdyti sraigtasparnio skrydžio aukštį, tačiau yra daugybė priedų, kurie šį žaislą paverčia galingu smegenų treniruokliu. Apžvalga .
Zen lempa
Lempa atspindi jūsų psichoemocinę būseną tam tikros spalvos švytėjimo pavidalu. Idealiai tinka lavinti meditacijos įgūdžius.
Force Trainer II
Linksmiausia smulkmena. Sukuria holografinį žaidimo aplinkos ir objektų vaizdą skaidrios piramidės viduje. O žaidėjas, naudodamas smegenų komandas, valdo šiuos objektus.
Necomimi
Mielos katės ausys tapo populiariu visame pasaulyje. Įrenginys yra visiškai savarankiškas ir nereikalauja ryšio su kompiuteriu ar išmaniuoju telefonu. Vartotojas užsideda ausis, jas įjungia ir judindamas šias ausis gauna galimybę pademonstruoti savo nuotaiką (psichoemocinę būseną). Beje, panašus produktas, , neišpopuliarėjo net gimtinėje Japonijoje. Kur šiuo atveju buvo įdėtos ausinės, galite patys išsiaiškinti.
Neuro-ausinės – pramoga ar naudinga priemonė?
Skaitant straipsnį gali atrodyti, kad neuroninės sąsajos ir ausinės yra skirtos daugiausia pramogauti asmeniui arba pralinksminti jo emocinį kančią. Tačiau tai visiškai netiesa. Neuroausinės su atitinkama programine įranga gali padėti išsiugdyti galūnę po sunkios traumos ir sumažinti neigiamas sunkių sužalojimų pasekmes. Todėl mokslininkai aktyviai naudoja neurotechnologijas, kad padėtų žmonėms.
Pavyzdžiui, 2016 metais amerikiečių mokslininkai iš Johnso Hopkinso universiteto sukūrė neuroninę sąsają, kuri padeda valdyti atskirus biomechaninio protezo pirštus. Po metų jų kolegos austrai iš Graco universiteto sukūrė muzikos rašymo sistemą naudojant minties galią. Jis skirtas muzikaliai gabiems žmonėms su negalia.
Kalifornijos universiteto specialistai, naudojantys neuroninę sąsają, neuromuskulinę stimuliaciją ir sustabdymą paralyžiuotas nuo juosmens žemyn. O Brazilijos mokslininkai kartu su kolegomis iš JAV, Šveicarijos ir Vokietijos sugebėjo iš dalies pacientams, naudojantiems neuroninę sąsają, virtualią realybę ir egzoskeletą. Taip pat vyksta bendravimo su pacientais, sergančiais užrakinto sindromu, plėtra. Technologija padės atpažinti tokius pacientus, bendrauti su jais ir atkurti kūno kontrolę.
„Facebook“ pradėjo kurti neinvazinę neuroninę sąsają, kuri padės vartotojams rašyti be klaviatūros. „Nissan“ sukūrė smegenų ir mašinos sąsają, leidžiančią skaityti mintis vairuojant, kad pagerintų reakcijos laiką. O Elonas Muskas netgi nori sujungti smegenis su kompiuteriu, kad pasaulio neužimtų dirbtinis intelektas.
Rusijos įmonės dar negali pasigirti daugybe pasiekimų neurotechnologijų srityje. Tačiau „Rostec“ neseniai pristatė priešgamybinį įrenginio pavyzdį, kuris padės keistis informacija tarp smegenų ir išorinio įrenginio. Šalmą sukūrė elektroninių valdymo mašinų institutas (INEUM). I. S. Brukas. Daroma prielaida, kad neuroninė sąsaja leis valdyti elektroninius ir elektromechaninius prietaisus: protezus, transporto priemones.
Kas laukia neuroninių sąsajų rinkos?
Pagal , pasaulinė kompiuterių sąsajų rinka iki 2022 m. pasieks 1,72 mlrd. Dabar pagrindinė neuronų sąsajų taikymo sritis yra medicina, tačiau aktyviai vystosi pramogų sritys, taip pat karinė ir pramoninė sferos. Neuro-ausinės, skirtos valdyti kovinį robotą, nebėra tik miela uniformuotų aukštaūgių fantazija, bet ir visiškai išsprendžiama problema.
Dėl to, kad neuroninės ausinės siūlo atvirą aplinką, kurią galima naudoti kuriant savo programinę įrangą, vystosi ir privatus neuroprogramavimas. Pavyzdžiui, vienas iš rinkos lyderių „NeuroSky“ kūrėjams prieinamas visiškai nemokamai. Ir dėl to atsiranda vis daugiau aplikacijų, kurios naudojasi šios platformos galimybėmis.
Pastebėkime, kad iniciatyva dėl plačiai paplitusio neuroninių sąsajų ir smegenų lustų diegimo susilaukia ne tik palaikymo, bet ir kritikos. Viena vertus, nervų sąsajos gali pagerinti trauminių smegenų sužalojimų, paralyžiaus, epilepsijos ar šizofrenijos gydymą. Kita vertus, tokios technologijos gali padidinti socialinę nelygybę.
Susirūpinimą kelia tai, kad šiuo metu nėra teisinio ar etinio pagrindo įvesti elektrodus sveikam žmogui. Be to, neuroninė sąsaja gali paversti žmogaus smegenis objektu, į kurį norės prasiskverbti vyriausybės, reklamuotojai, įsilaužėliai, reptilijos ir kiti asmenys, o tuo normalus žmogus vargu ar bus patenkintas. Ir apskritai, nervinė sąsaja ir ausinės gali pakeisti žmogaus savybes, paveikti jo, kaip individo, psichiką ir veiklą, iškreipti žmonių, kaip fiziologinių būtybių, supratimą.
Apskritai aišku, kad neurotechnologijos toliau vystysis. Tačiau neįmanoma numatyti, kada jie taps tikrai prieinami ir dar efektyvesni.
Kas dar įdomaus tinklaraštyje?
→
→
→
→
→
Šaltinis: www.habr.com