Развернуться силой мысли

НИИ нейрокибернетики им. А. Б. Когана ЮФУ проводит соревнование по управлению виртуальной средой при помощи интерфейса «мозг-компьютер». Конкурс — часть научного исследования: в ЮФУ совершенствуют оригинальное программное обеспечение, позволяющее среди сигналов электрической активности мозга распознавать 5 команд движения. Восемь добровольцев в течение месяца оттачивают способность мысленно проводить компьютерный курсор по лабиринту максимально быстро. Программа может пригодиться парализованным людям при передвижении в инвалидном кресле. НИИ нейрокибернетики (НК) им. А. Б. Когана Академии биологии и биотехнологии Южного федерального университета проводит первое открытое соревнование по управлению виртуальной средой при помощи интерфейса «мозг-компьютер» (brain-computer interface). Технология по­зволяет при помощи специальных датчиков и прибора измерить электрическую активность мозга человека, расшифровать ее с помощью компьютера и превратить в команды управления для внешнего устройства. Это особенно актуально для людей, частично или полностью парализованных, утративших способность к самостоятельному передвижению или общению, в частности потому, что нормальные нервные пути от мозга к мышцам повреждены или выключены. Участники соревнования — 8 здоровых молодых людей. В течение месяца они учатся проводить компьютерный курсор по лабиринту с ловушками. Рекорд выполнения задания во время тренировок составил 8 минут, но это не предел, рассказал младший научный сотрудник НИИ НК Дмитрий Лазуренко.

Как он пояснил, конкурс проводится в рамках научного исследования и нацелен на проверку собственного программного обеспечения. Ре­зультаты будут опубликованы в научной статье. Оригинальное ПО, используемое в работе, способно распознавать в электроэнцефалограмме (ЭЭГ) 5 команд, кодирующих мысленные движения и выполняемых пользователем в произвольном режиме (вперед, назад, налево, направо, стоп).

— Мы хотим понять, с какой эффективностью человек способен уп­ра­влять электрическими сигналами собственного мозга. При всех прочих равных условиях даже в небольшой и, казалось бы, однородной выборке обследуемых существует достаточно высокая изменчивость в параметрах регистрируемой мозговой активности. Иными словами, мы все разные и по-своему уникальны, — объясняет Дмитрий Лазуренко. — Другая серьезная проблема — это выбор критериев и методов выделения полезного сигнала из во многом случайной суммарной мозговой активности, наблюдаемой в форме ЭЭГ. Поэтому при разработке нашего интерфейса «мозг-компьютер» мы стремились учесть такие свойства программы, как идентификация индивидуальных особенностей мозговых сигналов у каждого обследуемого, адекватное реагирование на изменение функционального состояния пользователя, а также устойчивость к различным помехам.

Основная задача, по словам Дмит­рия Лазуренко, — создать систему высокой точности и скорости управления произвольно генерируемыми сигналами мозга. Для этого их необходимо распознавать и классифицировать с высокой вероятностью в разумных временных рамках, с тем чтобы избежать больших задержек в работе.

В НИИ нейрокибернетики свое программное обеспечение установили на инвалидное кресло с электроприводом и прибором мозговой активности, в итоге комплекс может помочь полностью парализованным людям совершать 5 базовых движений (вперед, назад, налево, направо, стоп). На практике проверить эти возможности предложат победителю соревнования.

— Стоимость данного комплекса остается слишком высокой — более 500 тыс. рублей. Такие расходы нуждающемуся человеку самостоятельно нести очень тяжело, а на правительственном уровне мы пока не нашли необходимой поддержки, — поделился Дмитрий Лазуренко.