Më shumë se 100 vjet më parë, shkencëtarët ishin të interesuar në mundësitë e trurit dhe përpiqeshin të kuptonin nëse ishte e mundur të ndikonte në të. Në vitin 1875, doktori anglez Richard Caton arriti të regjistrojë një fushë elektrike të dobët në sipërfaqen e trurit të lepujve dhe majmunëve. Më pas pati shumë zbulime dhe studiime, por vetëm në vitin 1950, profesori i fiziologjisë në universitetin e Yale, José Manuel Rodríguez Delgado, shpiku pajisjen "Stimosiver", e cila mund të implantonte në tru dhe e cila kontrollohej përmes sinjaleve radio.
Trajnimet u zhvilluan në majmunë dhe mace. Kështu, stimulimi i një zone të caktuar të trurit përmes një elektrodi të implantuar e detyronte macen të ngrinte këmbën e pasme. Sipas Delgado, kafsha nuk tregonte asnjë shenjë të pakëndshmërisë gjatë eksperimenteve të tilla.
Dhe pas 13 vjetësh, shkencëtari kreu — implantoi stimosivorët në trurin e një demi dhe e kontrolloi atë përmes një transmetuesi portativ.
Kështu filloi epoka e neurointerfeseve dhe teknologjive që mundësojnë rritjen e kapaciteteve biologjike të njeriut. Që në vitin 1972, u shfaq në treg implanti cochlear, i cili transformonte tingullin në sinjal elektrik, duke e transmetuar atë në tru dhe duke lejuar kështu njerëzit me dëmtime të rënda të dëgjimit të dëgjonin. Në vitin 1973, termi "brain-computer interface" – neurointerfesa kompjuterike, u përdor për herë të parë në mënyrë zyrtare. Në vitin 1998, shkencëtari Philip Kennedy implantoj për herë të parë një neurointerfese te një pacient – muzikanti Johnny Ray. Pas një goditjeje në tru, Johnny humbi aftësinë për të lëvizur. Por falë implantimit, ai arriti të lëvizë kursorin duke vetëimagjinuar lëvizjen e duarve.
Pas këtyre hulumtimeve, idenë e krijimit të një neurointerfese e kanë kapur korporata të mëdha biznesi dhe startupet. Facebook dhe Elon Musk kanë shpallur tashmë qëllimin e tyre për të zhvilluar një sistem që do të ndihmojë në menaxhimin e objekteve me fuqinë e mendjes. Disa e shohin neurointerfesen si një shpresë - teknologjitë do t'u lejojnë njerëzve me aftësi të kufizuara të rikthejnë funksionet e humbura, të përmirësojnë rehabilitimin e individëve pas një goditjeje apo një lëndimi të kafkës. Të tjerë janë skeptikë për këto zhvillime, duke besuar se përdorimi i tyre sjell probleme ligjore dhe etike.
Megjithatë, në treg ka një numër të mjaftueshëm lojtarësh të mëdhenj. Nëse besojmë , disa zhvillime janë hequr nga prodhimi, ndërsa të tjerat janë mjaft të njohura dhe të disponueshme.
Çfarë është neurointerfese dhe si mund të jetë e dobishme?
Llojet e valëve cerebrale
Neurointerfeci — një sistem për shkëmbimin e informacionit midis trurit të njeriut dhe një pajisjeje elektronike. Kjo është një teknologji që i lejon individëve të ndërveprojnë me botën e jashtme duke regjistruar aktivitetin elektrik të trurit — elektroencefalogramin (EEG). Dëshira e individit për të kryer një veprim shfaqet në ndryshimet e EEG-së, e cila më pas decifrohet nga kompjuteri.
Neurointerfeci mund të jenë njëdireksionale dhe dydireksionale. Të parat pranojnë ose dërgojnë sinjale nga truri. Të dytat mund të dërgojnë dhe pranojnë sinjale në të njëjtën kohë.
Ekzistojnë disa metoda për matjen e sinjaleve të trurit. Ato ndahen në tre lloje.
- Jo-invazive. Sensoret vendosen në kokë për të matur potencialet elektrike që krijohen nga truri (EEG) dhe fushën magnetike (MEG).
- Pjesërisht invazive. Elektrodat vendosen në sipërfaqen e hapur të trupit të trurit.
- Invazive. Mikroelektrodat vendosen drejtpërdrejt në korteksin cerebral, duke matur aktivitetin e një neuroni.
Karakteristika kryesore e neurointerfaces është se ai lejon lidhjen direkt me trurin. Çfarë mund të sjellë kjo në praktikë? Neurointerfaces, për shembull, janë në gjendje të lehtësojnë ose të ndryshojnë rrënjësisht jetën e njerëzve të paralizuar. Disa nuk mund të shkruajnë, të lëvizin apo të flasin. Por, megjithatë, truri i tyre funksionon plotësisht. Neurointerface do t'u mundësojë këtyre njerëzve të kryejnë veprime të caktuara duke lexuar synimet përmes elektroneve të lidhura me trurin.
Një variant tjetër i përdorimit të neurointerfaceve është krijuar nga shkencëtarë amerikanë, që kanë zhvilluar një protezë kibernetike, e cila mund të përmirësojë memorjen e njeriut me 30%. Pajisja krijon impulse nervore, të cilat ndihmojnë pacientin të formojë kujtime të reja, të mbajë mend fytyrat e të afërmve. Pritet që kjo zhvillim të ndihmojë në luftimin e demencës së moshës, sëmundjes së Alzheimerit dhe çështjeve të tjera me memorjen.
Përveç shëndetit, neurointerface mund të përdoren për zhvillimin personal të individëve, për punë dhe argëtim, si dhe për ndërveprim me të tjerët. Pra, çfarë mund të ofrojnë neuroteknologjitë në këto fusha?
Vetëperfeksionimi
Një nga fushat më të njohura të aplikimit të neurointerfaceve dhe aplikacioneve të ndryshme është zhvillimi i aftësive të njeriut. Kësaj i kushtohen trajnime të ndryshme, sisteme zhvillimi të aftësive mendore, sisteme ndryshimi të sjelljeve, sisteme parandalimi të stresit, ADHD, sisteme për punën me gjendjet psiko-emocionale e kështu me radhë. Ky lloj aktiviteti ka një termin të vetin, 'Brain fitness'.
Cila është thelbi i idesë? Si rezultat i hulumtimeve të shumta, janë formuar disa përceptime të provuara rreth mënyrës se si aktiviteti i caktuar i trurit përputhet me gjendjet e vetëdijes njerëzore. Kanë dalë algoritme për përcaktimin e nivelit të vëmendjes, koncentrimit dhe meditimit, relaksimit mendor. Shtoni kësaj mundësinë e leximit të EEG dhe elektromiografisë (EMG), dhe rezultati i kësaj është një ide për gjendjen e njeriut në atë moment.
Dhe kur duhet të mësojë të thërrasë një gjendje specifike psikologjike, njeriu e trajnon veten me një pajisje, të cilës i është lidhur një ndërfaqe neuronale. Ekzistojnë një sasi e madhe programesh për vizualizimin e EEG dhe gjendjeve psikologjike, ne nuk do t’i përshkruajmë të gjitha ato. Trajnimi për të thirrur gjendjen e dëshiruar të ndërgjegjes bëhet me teknologjinë e BIOS EEG (feedback biologjik përmes elektroencefalografisë).
Si duket në praktikë: prindërit duan të përmirësojnë performancën e fëmijës së tyre dhe të luftojnë ADHD (sindroma e mungesës së vëmendjes dhe hiperaktivitetit). Për këtë përdoret një program specifik (për shembull, nga ), duke zgjedhur në të presetet për trajnimin e gjendjeve të nevojshme: vëmendjes, koncentrimit, relaksimit, meditimit, parandalimit të hiper-koncentrimit. Zgjedhin programin për trajnimin e nivelit të koncentrimit. Dhe e aktivizojnë atë.
Programi ofron fëmijës një stërvitje, në të cilën duhet të mbajë treguesit e valëve Alfa dhe Beta mbi një nivel të caktuar. Valët nuk duhet të bien nën një nivel të caktuar. Në të njëjtën kohë, në dritaren e programit luhet materiali video i zgjedhur nga prindërit. Për shembull, një animacion i preferuar. Fëmija thjesht e shikon animacionin, ndjek nivelet e valëve Alfa dhe Beta dhe nuk bën asgjë më shumë. Më pas, në lojë hyn BOS. Detyra e fëmijës është të mbajë nivelet e valëve Alfa dhe Beta gjatë gjithë stërvitjes.
Nëse një nga nivelet bie nën treguesin e kërkuar, animacioni ndërpritet. Në mësimet e para, fëmija do të përpiqet në mënyrë të arsyeshme të kthehet në gjendjen e nevojshme për të parë animacionin. Por me kalimin e kësaj periudhe, truri do të mësojë të kthehet vetë në këtë gjendje në rast se dalin nga ajo (me kusht që animacioni të jetë interesant për fëmijën dhe gjendja e shikimit të jetë "më komode" për trurin). Si rezultat, fëmija do të zhvillojë aftësinë për të thirrur gjendjen e kërkuar të përqendrimit, si dhe aftësinë për të mbajtur përqendrimin në një nivel të caktuar.
Duket e frikshme, por mos nxitoni të frikësoheni dhe të telefononi te autoritetet. Ka zgjidhje më të thjeshta që bazohen në lojëra. Për shembull, nga NeuroSky. Detyra e lojtarit është të bëjë qëmrugu të shtyjë një objekt drejt vetes në fuçinë e tij. Por që mrugu të lëvizë pa pushim, duhet të ruani një nivel të caktuar koncentrimi mbi një pikë të caktuar në shkallën përkatëse.
Kur ju përqendroheni në proces, mrugu shtyn objektin. Sa herë që niveli i përqendrimit bie, mrugu ndalet, dhe ju humbni kohë, duke përkeqësuar rezultatin tuaj. Me çdo nivel, loja bëhet më e vështirë, pasi rritet niveli i kërkuar i përqendrimit. Gjithashtu shfaqen faktorë të tjerë shpërqendrues.
Si pas trajnimeve të rregullta, përdoruesi zhvillon aftësinë për të mbajtur një nivel përqendrimi dhe vëmendjeje në detyrën që po bën, pavarësisht nga faktorët e jashtëm ose të brendshëm shpërqendrues. Këtu është si në sport; nuk mund të arrish një trup sportiv duke shkuar disa herë në një qendër fitnesi ose duke ngrënë një konservë proteini. Hulumtimet në fushën e BCI EEG kanë treguar se rezultatet nga trajnime të tilla shfaqen vetëm pas 20 ditësh stërvitje të rregullt, me nga 20 minuta për çdo seancë.
Argëtim
Neuro-headset gjithashtu ofrojnë mundësi për argëtim. Por të gjitha lojërat dhe aplikacionet argëtuese janë gjithashtu mjete për vetëzhvillim. Duke luajtur lojra përmes neuro-interfese, ju përdorni gjendjet tuaj të vetëdijes për të menaxhuar personazhet. Dhe kështu, mësoni të kontrolloni ato.
Një lojë shumë e njohur në kohën e saj ishte Throw Trucks With Your Mind. Kontrolli i karakterit ndjek skemën standarde të një sh Shooter-i nga perspektiva e parë, megjithatë, për të luftuar me lojtarët e tjerë, mund të përdorni vetëm përpjekje mendore. Në këtë mënyrë, në ekranin e lojës shfaqen parametrat e koncentrimit dhe meditimit të lojtarit.
Për të hedhur në kundërshtar një kuti, një kamion ose ndonjë objekt tjetër nga mjedisi i lojës, ju duhet ta ngrini atë në ajër me forcën tuaj mendore dhe më pas ta flakni atë në kundërshtar. Edhe ju mund të 'goditeni', kështu që në një përballje fiton ai që përdor më efektivisht aftësinë për të përqendruar dhe medituar. Të luftosh me forcën e mendjes kundër kundërshtarëve të vërtetë ishte mjaft emocionuese. Nga lojërat më të fundit, mund të përmendim nga MyndPlay.
Prodhuesit ofrojnë gjithashtu mënyra më të qeta lojërash. Ja, për shembull, të disa aplikacioneve të njohura të lojërave. Po ashtu, vlen të përmendet loja MyndPlay . Është e thjeshtë: duhet të bëni tre goditje me harkun dhe të grumbulloni sa më shumë pikë të mundeni. Për secilën goditje mund të merrni deri në 10 pikë. Duke përdorur videon, loja ju zhyt në botën e saj, pastaj personazhi juaj mund të fillojë të qëllojë në objektiv. Në dritaren e playerit shfaqet një tregues i nivelit të përqëndrimit. Sa më i lartë të jetë përqëndrimi, aq më afër 10 do të jetë goditja. Në goditjen e dytë, për të goditur duhet të hyni në gjendjen e meditimit. Në goditjen e tretë përsëri nevojitet përqëndrim. Kështu loja tregon në mënyrë të qartë mundësitë interesante të neurointerfejsave.
Përveç lojërave, ekzistojnë edhe filma interaktivë neuro. Imagjinoni: jeni ulur në divan, keni vënë një headset dhe keni nisur një film interaktiv për skejterët. Në një moment, skejteri merr shpejtësi dhe është gati të hidhet. Në atë moment, duhet të bëheni vetë skejteri, për të u përqendruar në kërcimin dhe për të mbajtur nivelin e përqendrimit derisa personazhi të përfundojë kërcimin. Me mjaft përqendrim (të ngjashëm me jetën reale dhe nivelin që do të nevojitet në të vërtetë), skejteri në film do të kryejë me sukses kërcimin dhe historia do të vazhdojë deri në degën e ardhshme interaktive. Nëse përqendrimi ishte i dobët, skejteri do të bjerë, dhe filmi do të vazhdojë në një tjetër vijë narrative.
Po ashtu, tashmë janë xhiruar në stilin e Guy Ritchie, si dhe një sërë filmash të tjerë. Në fakt, ngjarja dhe fundi i filmit varen drejtpërdrejt nga përpjekjet tuaja. Dhe kjo duket mjaft interesante.
Logjika e thjeshtë dhe e ndërlikuar e zhvillimit të ngjarjes
Për aplikim në punë
Përveç programeve për trajnim dhe argëtim, zhvilluesit krijuan një numër të madh aplikacionesh të destinuara për përdorim profesional. Një shembull i tillë është programi MindRec, i cili është krijuar për psikologët mjekësorë, atletikë, dhe të zakonshëm, si dhe për ata që punojnë me anëtarët e forcave të sigurimit.
Si përdoret? Një person vesh një neurogarniçtë, psikologu aktivizon programin dhe fillon seancën. Gjatë seancës, monitorohet dhe regjistrohet në memorjen e kompjuterit informacioni i mëposhtëm: niveli i koncentrimit, përqendrimit, niveli i meditimit, sinjali i papërpunuar të EEG, në disa lloje vizualizimi në të njëjtën kohë, në një gamë nga 0 deri në 70Hz. Sinjalet ndahen sipas banda frekuencash që përbëjnë spektrin e sinjalit kryesor. Ndara bëhet në 8 banda: Delta, Theta, Alfa e Ulët, Alfa e Lartë, Beta e Ulët, Beta e Lartë, Gamma e Ulët, Gamma e Lartë. Nëse është e nevojshme, regjistrohen audio dhe video të veprimeve të pacientit nga psikologu.
Materiali i regjistruar mund të rishikohet, duke parë gjithçka që u shfaq në kohë reale gjatë seancës. Nëse psikologu nuk vuri re diçka menjëherë, ai mund të studiojë ndryshimet e reagimeve valëzgjuese të trurit gjatë rishikimit të seancës ose trajningut dhe t'i krahasonë ato me informacionin audio-vizual. Ky është një mjet shumë i vlefshëm për çdo specialist në këtë fushë.
Një opsion tjetër është neuromarketingu. Neuroshkallëza mundëson kryerjen e studimeve të marketingut, pasi tregon reagimin emocional të individit ndaj stimujve të caktuar marketingu. Kjo është shumë më efektive, pasi gjatë anketave dhe sondazheve, njerëzit nuk janë gjithmonë të sinqertë në përgjigjet e tyre. Neurohulumtimi do të ndihmojë në shikimin e përgjigjes reale, të sinqertë dhe imparciale. Duke grumbulluar një grup fokus dhe duke kryer testimin me anë të neuroshkallëzës, mund të arrihen rezultate që përputhen sa më shumë me realitetin.
Ndërveprimi me pajisjet e jashtme
Një tjetër drejtim interesant i punës me neurogarntura është menaxhimi në distancë i pajisjeve të jashtme. Mjaft të njohura mes fëmijëve janë, për shembull, lojërat me gara që lejojnë garimin midis dy, tre dhe katër pjesëmarrësve. Ja një shembull i njohur i tillë lojërash:
Dëshironi të eksperimentoni me diçka tjetër? Ja, këtu janë disa zhvillime të tjera që gjithashtu janë bërë të njohura.
Puzzlebox Orbit Helicopter
Një helikopter lodër, i cili kontrollohet me fuqinë e mendjes. Versioni standard lejon gjenerimin e lartësisë së fluturimit të helikopterit, por ka shumë dodatime që e shndërrojnë këtë lodër në një trajner të fuqishëm për fitnessin mendor. Rishikim .
Zen Lamp
Lamba pasqyron gjendjen tuaj psiko-emocionale në formën e ndriçimit të një ngjyre të caktuar. E përsosur për zhvillimin e aftësive të meditimit.
Force Trainer II
Një pajisje mjaft e qeshur. Krijon një imazh holografik të ambientit të lojës dhe objekteve brenda një piramide transparente. Dhe lojtari, duke përdorur komandat e trurit, kontrollon këto objekte.
Necomimi
Kërcelli i miau-miau është bërë një hit në të gjithë botën. Pajisja është plotësisht e pavarur dhe nuk kërkon lidhje me kompjuterin apo smartphone. Përdoruesi vendos kërcellin, e ndez atë dhe merr mundësinë për të shfaqur humorin e tij (gjendjen psikologjike) duke lëvizur kërcellin. Përveç kësaj, një produkt i ngjashëm, , nuk u bë popullor as në vendlindjen e tij, Japoninë. Se ku është vendosur kufja në këtë rast, mund ta mendoni vetë.
Neurokufjet — argëtim apo vegël e dobishme?
Gjatë leximit të artikullit mund të duket se neurointerfacet dhe kufjet janë kryesisht të destinuara për të argëtuar njeriun ose për të kënaqur egon e tij. Megjithatë, kjo nuk është aspak e vërtetë. Neurokufjet, së bashku me softuerin përkatës, mund të ndihmojnë në zhvillimin e një limb pas dëmtimeve të rënda, të zvogëlojnë pasojat negative të lëndimeve serioze. Prandaj, shkencëtarët përdorin aktivisht neuroteknologjitë për të ndihmuar njerëzit.
Për shembull, në vitin 2016, shkencëtarët amerikanë nga Universiteti Johns Hopkins krijuan një neurointerface që ndihmon në kontrollin e gishtave të veçantë të një proteze biomekanike. Një vit më vonë, kolegët e tyre austriakë nga Universiteti i Grazit zhvilluan një sistem për të shkruar muzikë me fuqinë e mendjes. Ai është i dizajnuar për njerëzit me talente muzikore që kanë dëmtime të kufizuara.
Specialistët nga Universiteti i Kalifornisë, me anë të neurointerface-it, stimulimit neuromuskular dhe varjes , i paralizuar nga beli poshtë. Ndërsa studiuesit brazilianë së bashku me kolegët e tyre nga SHBA, Zvicra dhe Gjermania arritën të rikuperojnë pjesërisht tek pacientët me ndihmën e neurointerface-it, realitetit virtual dhe ekzoskeletit. Po zhvillohen gjithashtu teknologji për të ndërvepruar me pacientët që kanë sindromën e "njeriut të mbyllur". Teknologjia do të ndihmojë në identifikimin e këtyre pacientëve, komunikimin me ta, si dhe rikthimin e kontrollit mbi trupin.
Facebook ka filluar punën mbi një neurointerfacs jo-invaziv, që do t'i ndihmojë përdoruesit të shkruajnë tekst pa përdorur tastierën. Kompania Nissan ka zhvilluar një ndërfaqe 'truri-makinë', për të lexuar mendimet gjatë vozitjes për të reduktuar kohën e reagimit. Ndërsa Elon Musk dëshiron të lidhi trurin me kompjuterin për të shmangur kapjen e botës nga inteligjenca artificiale.
Kompani ruse ende nuk mund të krenohen me një numër të madh arrijtjesh në fushën e neuroteknologjive. Megjithatë, së fundmi 'Rostech' prezantoi një model të para-serisë të një pajisjeje që do të ndihmojë në shkëmbimin e informacionit midis trurit dhe pajisjeve të jashtme. Helmetin e zhvilloi Instituti i Automatikës Elektronike (INEUM) i emëruar pas I. S. Bruk. Pritet që neurointerfaci të lejojë menaxhimin e pajisjeve elektronike dhe elektromekanike: protezave, mjeteve të transportit.
Çfarë e pret tregun e neurointerfacave
Sipas , tregu global i ndërfaqeve kompjuterike deri në vitin 2022 arriti në 1,72 miliard dollarë. Aktualisht, përdorimi kryesor i neurointerfacëve është në mjekësi, por po zhvillohen me nguti drejt fushave argëtuese, si dhe të mbrojtjes dhe industrisë. Një neurokufje për të kontrolluar një robot luftarak tashmë nuk është vetëm një fantazi e ëmbël e njerëzve me uniforma, por një detyrë që mund të zgjidhet plotsisht.
Duke qenë se neurokufjet ofrojnë një mjedis të hapur, i cili mund të përdoret për të krijuar softuerin tuaj, po zhvillohet gjithashtu programimi privat neuro. Për shembull, i një nga liderët e tregut, kompanisë NeuroSky, është në dispozicion për zhvilluesit plotësisht falas. Si rezultat, po shfaqen gjithnjë e më shumë aplikacione që përdorin mundësitë e kësaj platforme.
Vlen të theksohet se iniciativa për përhapjen e gjerë të neurointerfacëve dhe çipëve për trurin përballet jo vetëm me mbështetje, por edhe me kritika. Nga njëra anë, neurointerfacët mund të përmirësojnë trajtimin e lëndimeve të kokës, paralizës, epilepsisë ose skizofrenisë. Nga ana tjetër, këto teknologji mund të përkeqësojnë pabarazinë sociale.
Ekzistojnë shqetësime se për implantimin e elektrodave në një individ të shëndetshëm nuk ka ende një bazë ligjore apo etike. Përveç kësaj, një neurointerfaces mund ta bëjë trunin e njeriut një objekt, në të cilin do të duan të depërtojnë qeveritë, reklamuesit, hakerët, reptiloidët dhe individë të tjerë, të cilëve një njeri normal sigurisht nuk do t'u gëzohet. Në përgjithësi, neurointerface dhe kryesoret mund të ndryshojnë karakteristikat e njeriut, të ndikojnë në psikikën dhe veprimin e tij si individ, dhe të shtrembërojnë kuptimin e njerëzve si qenieve fizike.
E gjithë kjo tregon se teknologjitë neurologjike do të vazhdojnë të zhvillohen. Por kur do të bëhen ato vërtet të aksesueshme dhe më efektive, është e pamundur të parashikohet.
Çfarë tjetër interesante ka në blog
→
→
→
→
→
Burimi: habr.com
