Для чего ученые пытаются совместить человеческий мозг с компьютером

ForbesHi-Tech

Мозговой штурм: за кем следить в мире нейроинтерфейсов и что их ждет в будущем

Алексей Осадчий

Фото Gabby Jones / Bloomberg via Getty Images

Недавно Илон Маск сообщил об успешной имплантации чипа основанной им Neuralink первому человеку, а нейроинтерфейсы «мозг-компьютер» вошли в топ-7 технологий, за которыми стоит следить в 2024 году по версии журнала Nature. О том, для чего ученые пытаются совместить человеческий мозг с компьютером и как обстоят дела с этой технологией в России, в колонке для Forbes рассуждает доктор компьютерных наук Алексей Осадчий, руководитель научной группы «Нейроинтерфейсы» в AIRI, директор центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ.

Что такое нейроинтерфейсы и для чего они применяются

Под нейроинтерфейсами традиционно понимают системы, способные регистрировать активность мозга (как правило, электрическую) и превращать их при помощи математических алгоритмов в команды внешним устройствам. Часто ученые используют методы машинного обучения для такого декодирования сигналов активности мозга в управляющие команды. В таком понимании основное применение нейроинтерфейсов подразумевает их использование для восстановления различных функций организма человека.

Последние разработки в такой концепции посвящены восстановлению, например, речевой функции. Активность «речевых» зон мозга регистрируется, расшифровывается — в науке этот процесс называется «декодирование» — и превращается в речь. Более традиционное решение — интерфейсы для восстановления двигательной функции, потенциально востребованные при нарушениях проведения нервных импульсов от головного мозга через спинной мозг к конечностям.

Связь мозга с протезом в идеале должна быть двунаправленной, то есть интерфейс должен и подавать сигналы, и принимать их. Это еще одна функция нейроинтерфейсов. Она связана со стимуляцией мозга и попытками передать в него информацию, например о прикосновении протеза руки к предметам. Это необходимо для более естественного использования протезов. Не стоит забывать о слуховых протезах как успешном примере нейроинтерфейса. Активно разрабатываются зрительные нейроинтерфейсы, которые с помощью электрической стимуляции передают специальным образом закодированный сигнал от видеокамер на первичную зрительную кору. Пока этой технологии удается вызвать у человека ощущения, лишь отдаленно схожие с теми, что он увидел бы своими глазами.

Я бы расширил понятие нейроинтерфейсов, включив в него любые устройства и алгоритмы, обеспечивающие информационный контакт с мозгом. В этом случае существенно увеличивается область применения как для восстановления утраченных, так и для обеспечения новыми функциями, и для диагностики неврологических расстройств. Не в смысле третьей руки или чего-то такого, а для, например, более эффективной обработки сенсорной информации или повышения скорости реакции. Важно учитывать контекст, определяемый текущей активностью мозга. Например, чтобы передать в мозг какую-то информацию, необходимо дождаться определенного момента времени, когда мозг готов ее эффективно воспринять и переработать.

Как обстоят дела с нейроинтерфейсами в России

Разработка нейроинтерфейсов — очень прикладная область, которая, с одной стороны, требует довольно высокого уровня развития технологий, а с другой — не может развиваться без апробации этих технологий на реальных пациентах.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Будущее пятого поколения Будущее пятого поколения

Время 4G на исходе. 5G серьезно изменит нашу жизнь

Популярная механика
«Сцены из супружеской жизни» — телеспектакль Ингмара Бергмана и его ремейк с Оскаром Айзеком и Джессикой Честейн «Сцены из супружеской жизни» — телеспектакль Ингмара Бергмана и его ремейк с Оскаром Айзеком и Джессикой Честейн

Психологическая драма Ингмара Бергмана и ее ремейк 2021 года

СНОБ
Непростая паста Непростая паста

Несколько не очень известных в России, но популярных в Италии видов пасты

Bones
Ценный металл Ценный металл

Как зарождался и формировался автомобильный рынок России после распада СССР

Men Today
«Это проблема моя или моей мокрой рубашки?»: как выйти из неловкой ситуации красиво «Это проблема моя или моей мокрой рубашки?»: как выйти из неловкой ситуации красиво

Неловкости могут показаться унизительными, но исправить их нам вполне по силам

Psychologies
Как отказаться от диеты и сохранить фигуру? Узнайте простой совет экспертов! Как отказаться от диеты и сохранить фигуру? Узнайте простой совет экспертов!

Вот почему отказ от диеты не так уж и плох

ТехИнсайдер
Найти настоящего друга Найти настоящего друга

Какую дружбу мы считаем верной и что сделать, чтоб она у нас была?

Psychologies
Продолжаем следить за лунной гонкой Продолжаем следить за лунной гонкой

После полувековой паузы лунная гонка вновь набирает силу

Наука и техника
Загадочные пятна: от чего на одежде появляются белые разводы после стирки Загадочные пятна: от чего на одежде появляются белые разводы после стирки

Как не допускать появления белого налета на одежде во время стирки?

ТехИнсайдер
«Свое перемещение на Запад он никогда не называл эмиграцией — для него это было изгнание» «Свое перемещение на Запад он никогда не называл эмиграцией — для него это было изгнание»

Как Александр Солженицын относился к эмиграции и почему вернулся победителем

Weekend
Жена Вермеера взвешивает деньги: как торговля и этика накопления влияют на живопись Жена Вермеера взвешивает деньги: как торговля и этика накопления влияют на живопись

Глава из книги «Шляпа Вермеера. XVII век и рассвет глобального мира»

Forbes
57-летний мужчина, перенесший пересадку сердца, стал самым долгоживущим реципиентом 57-летний мужчина, перенесший пересадку сердца, стал самым долгоживущим реципиентом

Мужчина стал самым долгоживущим реципиентом сердца

ТехИнсайдер
Галилей и процесс Галилей и процесс

История трагического противостояния Ученого с большой буквы и Церкви

Знание – сила
18+: 5 самых интересных эротических романов последних лет 18+: 5 самых интересных эротических романов последних лет

Подборка книг, авторы которых не боятся писать об интригующих сторонах отношений

Maxim
Короткая история «Тринадцати» — творческой группы начала XX века Короткая история «Тринадцати» — творческой группы начала XX века

Группа «13» началась с общего интереса ее участников к документальному рисунку

СНОБ
Продюсер Леонид Бурлаков: У меня до сих пор сохранилась вера в то, что у нашего человека хороший вкус Продюсер Леонид Бурлаков: У меня до сих пор сохранилась вера в то, что у нашего человека хороший вкус

Продюсер Леонид Бурлаков — о современной российской музыке

СНОБ
Отдельные частицы в потоке воды или электролита «помнят» о своем прошлом Отдельные частицы в потоке воды или электролита «помнят» о своем прошлом

Исследователи использовали новую технику для измерения движения частиц в потоке

ТехИнсайдер
Крестные мамы: как снимают байопики о знаменитых преступницах Крестные мамы: как снимают байопики о знаменитых преступницах

Лучшие фильмы о легендарных гангстершах

Правила жизни
«Деньги не приносят счастья»: почему мы гонимся за большими заработками в ущерб себе «Деньги не приносят счастья»: почему мы гонимся за большими заработками в ущерб себе

Почему счастье не зависит от количества денег?

Psychologies
Болезнь после болезни Болезнь после болезни

Уменьшение кашля и насморка – только окончание острого периода ОРВИ или гриппа

Здоровье
Что это было? Почему ученый отказалась от карьеры ради воспитания приемных детей Что это было? Почему ученый отказалась от карьеры ради воспитания приемных детей

Почему люди отказываются от карьеры ради воспитания приемных детей

СНОБ
Продолжительность жизни собак связали с породой и формой головы Продолжительность жизни собак связали с породой и формой головы

Группы пород, которые сталкиваются с высоким или низким риском ранней смерти

N+1
Что такое когнитивный диссонанс? Что такое когнитивный диссонанс?

Как мозг защищает себя, если встречается с противоречиями?

Psychologies
На приеме у античных врачей На приеме у античных врачей

Чем болели и как лечили в античной Греции и Древнем Риме?

Знание – сила
5 полезных свойств кунжутного масла: комментарии экспертов 5 полезных свойств кунжутного масла: комментарии экспертов

Кунжутное масло благотворно влияет на здоровье

РБК
«Я беден и уродлив. Ищу полнейшего контраста»: как знакомились в России в начале ХХ века «Я беден и уродлив. Ищу полнейшего контраста»: как знакомились в России в начале ХХ века

Как сто лет назад люди искали себе пару

Правила жизни
No Frost или капельная система: что лучше? No Frost или капельная система: что лучше?

Основных типов разморозки холодильника два: капельная система и No Frost

CHIP
Мерцание светодиодных ламп: вредно ли и как его проверить? Мерцание светодиодных ламп: вредно ли и как его проверить?

Как понять, мерцают ли лампы в световых приборах?

CHIP
Двойные агенты, обманутые любовницы и страх: как ГДР стала шпионским центром Европы Двойные агенты, обманутые любовницы и страх: как ГДР стала шпионским центром Европы

Как деятельность шпионов влияла на повседневную жизнь в ГДР?

Forbes
От величайших героев до детей миллениалов: что такое теория поколений От величайших героев до детей миллениалов: что такое теория поколений

Какие поколения остались в далеком прошлом и что нас всех ждет в будущем

ТехИнсайдер
Открыть в приложении