Ученые создали протез, управляемый желаниями и мыслью человека

Американские нейрофизиологи и киберинженеры научились "расшифровывать" мысли и желания человека, которые возникают в особом командном центре в коре головного мозга, чтобы использовать их для управления высокотехнологической конечностью. Протез был успешно проверен в работе на полностью парализованном человеке, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.

"Когда вы двигаете рукой, вы не думаете о том, какие мускулы нужно "включить" и как осуществлять само движение - вы не думаете о том, что нужно поднять руку, вытянуть ее, поднести ее к чашке, захватить ее и так далее. Вместо этого в вашей голове появляется простое желание - я хочу взять в руки эту чашку с водой. В наших экспериментах мы смогли декодировать эти желания", - рассказал Ричард Андерсен из Калифорнийского технологического института в Пасадене.

Команда киберинженера смогла научить компьютер угадывать желания и намерения человека, наблюдая за работой особой области мозга - так называемой задней теменной коры, которая отвечает за реализацию намерений, связанных с физическими движениями. Эта часть мозга играет роль своеобразного "командного центра", который анализирует сигналы о состоянии внешней среды, поступающие в него из органов чувств, и использует эту информацию для выработки "плана" для решения поставленной перед ним задачи, который он отправляет в центр движения и прочие части мозга.

Андерсен и его коллеги предположили, что долговременные наблюдения за активностью задней теменной коры могут научить компьютер и подключенную к нему киберконечность распознавать желания человека и исполнять их, используя не биологические, а традиционные кибернетические наборы команд.

Руководствуясь этой идеей, ее авторы заручились помощью Эрика Сорто - 34-летнего американца, который был полностью парализован более 10 лет назад в результате попадания пули в спинной мозг. С его разрешения ученые встроили микрочип и набор из нескольких сотен электродов в его заднюю теменную кору, и на протяжении нескольких недель следили за активностью этого участка коры.

Наблюдения проходили следующим образом - ученые просили Эрика подумать о том, чтобы взять в руки чашку, шарик или исполнить другое сложное движение, и следили за тем, как меняется частота сигналов в "командном центре" при помощи встроенных электродов и магнитно-резонансного томографа.



Как отмечается в статье, через некоторое время группе Андерсена удалось создать на основе этих наблюдений особую программу, которая анализировала "рисунок" активности в задней теменной коре и пыталась угадывать мысли инвалида. Сначала при ее помощи ученые попытались научить Эрика управлять движением курсора по экрану при помощи силы мысли, а затем - подключили к "командному центру" киберруку. И в том, и в другом случае им удалось добиться впечатляющих результатов.

"Я был сильно удивлен тому, как легко мне далось управление этой киберрукой. Я помню, что в этот момент мне казалось, что я покинул пределы моего тела, и я хотел просто бегать по лаборатории и давать "пять" всем окружающим", - делится впечатлениями Сорто.

По словам ученых, за минувшие дни и недели Сорто научился не только двигать рукой в произвольных направлениях, но и заставлять ее делать ряд сложных действий - брать в руки бутылку с пивом и подносить ее ко рту, пожимать руку собеседнику и совершать ряд других сложных манипуляций.

Источники: РИА Новости и Science

Подписывайтесь на аккаунт ЛІГАБізнесІнформ в Twitter и Facebook: в одной ленте - все, что стоит знать о политике, экономике, бизнесе и финансах.