ИИ обработает активность мозга для интерфейсов мозг-компьютер
Исследователи из Сколтеха, НИУ ВШЭ и Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН разработали набор инструментов и краудсорсинговую платформу для анализа электроэнцефалограмм — записей электрической активности мозга. Предложенное автоматизированное решение выделяет значимые компоненты сигнала ЭЭГ быстрее и с меньшей субъективностью, чем эксперты-медики. Чем больше ученых и врачей воспользуются новой платформой, тем больше будет совершенствоваться алгоритм. В перспективе платформа может стать площадкой для сообщества медиков, исследователей и энтузиастов, которые занимаются изучением сна, постинсультной реабилитацией, диагностикой эпилепсии, интерфейсами мозг-компьютер.
Исследование представлено в журнале Frontiers in Neuroinformatics. Электроэнцефалография — неинвазивное измерение электрической активности мозга посредством прикладываемых к коже головы электродов (например, при помощи вот такого устройства, недавно разработанного в Сколтехе). Полученные данные используются для исследования сна, диагностики эпилепсии, комы и др. состояний, управления гаджетами силой мысли и восстановления нормальной активности мозга, в том числе после инсульта.
ЭЭГ удобна тем, что это недорогая и неинвазивная процедура, но записанный сигнал получается весьма шумным, если сравнивать с имплантацией электродов непосредственно в мозг. При записи с поверхности головы каждый электрод регистрирует суммарную активность многих нейронов в расположенных под ним областях мозга, причем сигнал искажается, проходя через кость, кожу и другие ткани. Более того, полученная ЭЭГ может содержать следы посторонней электрической активности, связанной с морганием глаз, сердцебиением и даже током в электросети, от которой питается медицинское оборудование.
«Таким образом, есть две проблемы. Во-первых, сигнал „грязный“, и из него надо вычесть все лишнее — вклад от движения головы, дыхания, потоотделения и так далее. Во-вторых, в каждый момент времени в мозге параллельно идет множество когнитивных процессов, поэтому даже „чистый сигнал“ представляет собой сумму соответствующих им компонент. Для некоторых задач важна конкретная составляющая, например моторная активность, отвечающая за движение конечностей», — рассказал руководитель исследования, старший научный сотрудник Сколтеха Максим Шараев.
Реальная электроэнцефалограмма складывается из ряда независимых друг от друга компонент, включающих разные когнитивные процессы и шумы. Предобработка ЭЭГ обычно состоит в разложении сигнала опытным специалистом, который оценивает вклады разных компонент. Это кропотливый и во многом субъективный анализ. «Мы автоматизировали этот процесс и устранили субъективность при помощи машинного обучения. Наш алгоритм, обученный на сотнях электроэнцефалограмм, размеченных разными экспертами, убирает шум и распознает отдельные компоненты сигнала», — объяснил Шараев. Исследователь уточнил, что подобные попытки предпринимались и прежде, но преимущество нового решения в том, что оно базируется на специально созданной краудсорсинговой платформе.
Широкий круг экспертов может дополнять базу новыми ЭЭГ, записанными на другом оборудовании и с другими пациентами, а также заново размечать исходные данные. Это значит, что со временем платформа может стать центром сообщества по анализу ЭЭГ, и по мере привлечения новых специалистов искусственный интеллект будет выдавать все более точные результаты.
Вполне возможно, что в какой-то момент большое количество накопленных данных позволит диагностировать по ЭЭГ не только такие заболевания, как эпилепсия, при которых аномальная активность мозга ярко выражена, но и, например, клиническую депрессию, шизофрению, аутизм. «Над этим мы тоже работаем, но пока эта область исследований только набирает обороты и не внедрена в клиническую практику», — добавил Шараев.
Другое важное приложение — интерфейсы мозг-компьютер, которые преобразовывают считанный с мозга сигнал в команды ко внешним или имплантированным устройствам. Такая технология используется как для компенсации утраченных функций организма, так и для развлечения: команда может, скажем, приводить в движение экзоскелет для движения парализованной конечностью или включать телевизор силой мысли. «Мы в этой работе показали, что алгоритм в состоянии распознать так называемый мю-ритм — компоненту сигнала, связанную с целенаправленным движением частей тела», — отметил ученый.
Другое, смежное применение ЭЭГ — постинсультная реабилитация, в ходе которой пациент обучается вызывать активность в пострадавшем участке мозга путем мыслительных операций. При этом он использует графически представленную обратную связь на экране компьютера. Фундаментальные исследования когнитивных способностей человека также опираются на данные ЭЭГ. К этому направлению относится наука сна и эксперименты, в рамках которых подопытные выполняют разного рода задачи в то время, как ведется запись их мозговой активности. Таким образом, в частности, можно установить, какие отделы мозга задействованы в том или ином когнитивном процессе.
«Для нас главное в этом проекте — потенциал для коллабораций, — подчеркнул Шараев. — Если говорить о Сколтехе, то это сотрудничество между нашим Центром прикладного искусственного интеллекта и сокращения углеродного следа и Центром нейробиологии и нейрореабилитации имени Владимира Зельмана. Но мы надеемся, что и за пределами института создадим мощное сообщество исследователей и инженеров, которые так или иначе работают с ЭЭГ».
Источник
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Подписывайтесь на наш Телеграм-канал
Последние аномальные новости

Влияния космической микрогравитации на процесс старения

Встречи с НЛО и инопланетянами, а также Тайны глубин

Гигантский светящийся НЛО над мексиканским вулканом

Греческая гора поможет разгадать тайну образования облаков

Дональд Трамп может раскрыть секреты НЛО

Земля быстро оттаяла после ледникового периода

Инопланетяне нарушают законы физики

Как текла вода на ледяном Марсе

Космические материалы нового поколения

Криптозоолог ошеломлен после близкого столкновения

Миссия по планетарной защите Гера

Напряженность между частным и госкосмосекторами

НАСА проводит исследование загадочного облака

Научное наследие Карла Сагана простирается далеко в космос

Небесные предки и мистические животные династии Каану'ль

НЛО появился рядом с двойной радугой

Обнаружен странный скрытый эффект теории относительности

Оценка вариативности музыкальных произведений

Почему марсианский грунт такой твердый

Президент США собирается обнародовать секретные документы

Сколько еще экзопланет находится в известных системах

Снежного человека снова заметили в Коннектикуте

Сотни звезд-сверхгигантов в двух близлежащих галактиках

Технология уничтожения НЛО уже давно разработана

Трамп пообещал раскрыть правду о Кеннеди, НЛО и Эпштейне

Треугольный НЛО замечен в Миссури

Черная дыра поглощает вещество в 40 раз быстрее

Что происходит в вашем мозге во время просмотра фильма

Чудесный улов Иисуса имел менее чем чудесное объяснение

Шокирующие разоблачения инопланетян

Астероид Хаоса приближается к Земле

Бигфут террорезирует маленький городок Коннектикута

В Луизиане было зафиксировано 19 случаев наблюдения НЛО

В Миннесоте было зафиксировано 36 случаев наблюдения НЛО

Вспомнит ли Трамп о своем обещании об НЛО

Вы относитесь к одному из этих трех типов людей

Древний город майя на юге Мексики

Древняя необычная структура на Венере

Звезда 'Паранормальных явлений' поговорил с мертвым приятелем

Изучения Венеры продолжаются

Климат Земли будет меняться еще долго

Конгресс приоткроет завесу над исследованиями НЛО

Космические путешествия являются инклюзивными

Ледник Судного дня тает быстрее, чем ожидалось

Люди разработали технологию борьбы с НЛО

Миссия к опасному астероиду Апофис

Мозг крысы подключили к искусственному интеллекту

Мозг обезьяны планируют подключить к ИИ

О чем говорили на конференции Непознанное-2024

Огромные космические телескопы будущего

Ожидая открытий в области темной материи и темной энергии

Подтверждение давней галактической модели

Пока нет доказательств существования пришельцев

Представители инопланетной цивилизации заявили о себе

Разработка зонда с ядерно-электрической установкой

Убедительные свидетельства о водном прошлом Марса

Уфологический тур открывается во Флориде

Уфологический фестиваль в Карбондейле

Черная дыра поглощает материю в 40 раз быстрее

Экстраполяции внеземных цивилизаций

Европу ждут катастрофы, что предсказали Ванга и Нострадамус

Загадка древних ритуалов и духовных практик

Избрание Трампа может привести к массовым заявлениям об НЛО

ИИ сможет предсказывать результаты научных исследований

Инопланетяне десятилетиями следили за ядерными базами

Исследователи нашли обломки Атлантиды

Как древние боги могли повлиять на цивилизацию майя

Когда молодые звёзды лишаются шанса обзавестись планетами

Колорадский каннибал, которому нравился сладкий вкус плоти

Люди, которые открывали порталы в другие измерения

Мы приближаемся к официальному признанию НЛО

Опубликует ли Трамп секреты НЛО

Откуда исходят загадочные быстрые радиовсплески

Охотник на чудовищ пережил близкую встречу

Палата представителей объявляет слушания по НЛО

Пилот сообщает о наблюдении НЛО в Висконсине

Пилоты рассказали о загадочных метках на радаре

По всему Массачусетсу происходят массовые наблюдения НЛО

Поддельные аккаунты в соцсетях распространяют конспирологию

Почему НЛО так одержимы базой ВВС Уайтмен

Правительство США располагает технологией уничтожения НЛО

Признаки активного вулканизма заметили на Макемаке

Пришельцы наблюдают за американскими ядерными базами

Пророк сделал предсказание и во всём ошибся

Серия странных явлений в Бразилии

Странный НЛО, снятый над Пекином

Уфологический фестиваль в округе Лакаванна

Фальшивые теракты - идеальная почва для конспирологов

Хакер обнаружил сведения о настоящей истории человечества

Что нового у инопланетян

Америка стоит на пороге фрагментации

Американцы были на Луне, но видео сняли в павильоне

Аномалии, движущуюся в вблизи туманности Ориона

Бигфут прошел перед охотничьей камерой в Индиане

ВМФ США публикует информационные документы об НЛО

Время для прорыва. Что предсказано России

Громкое объявление об НЛО неизбежно

Дональд Трамп может сделать громкое заявление об НЛО

Древняя инопланетная цивилизация жила на Марсе

Живой Нострадамус делает очередное предсказание

Загадка Большой голубой дыры - чуда Белиза

Как мистификации о летающих тарелках становятся вирусными

Как уфологи голосуют на выборах в США

Квантовый прорыв может сделать телепортацию реальностью

Китайские ученые создали настоящую Звезду смерти

Китайский истребитель-невидимка J-35A выходит из тени

Надежды найти самолет Амелии Эрхарт снова рухнули

Нанотранзисторы для мощной электроники будущего

Неравенство Пенроуза модифицировали для черных дыр

Определена самая загадочная песня в интернете

Посадка в сложном для навигации регионе Венеры

Похищение инопланетянами на Манхэттене

Почему на холодном Марсе были реки и озера

Президентство Трампа идеально для объявления об НЛО

Разработка устройств на базе жидкого света ускорилась

Расскажет ли Трамп правду об НЛО

Симпсоны не смогли предсказать переизбрание Трампа

Соединенные Штаты находятся на грани распада

Странная история о встрече с НЛО

Тревожные последствия выборов в США

Гигантский резервуар жидкой воды обнаружен на Марсе

Готов ли Нью-Йорк к инопланетному вторжению

Действительно ли инопланетяне шпионят за ядерным оружием

Десятки людей сообщили, что видели НЛО в Дулуте

Женщины могут испытывать спонтанные оргазмы

Загадка черного Тадж-Махала

Как Иисус обеспечил чудесный улов рыбы

Китай создает оружие Звезды Смерти

Ключ к расшифровке неразборчивых древних текстов

Королевская семья может знать правду об инопланетянах

Кризис планов ВВС США по господству в воздухе

Луис Элизондо усиливает личную охрану

Невада не переживет вторжение инопланетян

Обнаружен странный объект, летящий с невероятной скоростью

Обнаружили самую быстродвижущуюся экзопланетную систему

Первое сообщение об НЛО получено из Западной Вирджинии

Почерк может показать является ли человек серийным убийцей

Самая одержимая кукла в кошмарном Доме проклятий

Странное явление в небе Бирмингема

Странное явление, похожее на полет феи

Структура, устрашающе похожая на эпизод фильма Контакт

Таинственные криптиды и чудовищные существа

Таинственные огни в небе Лестера

Трамп может заставить чиновников обнародовать данные об НЛО

Удивительно гладкий протопланетный диск вокруг Веги

Утверждается, что король Чарльз пилотировал НЛО

Учебники оживают благодаря новому ИИ-инструменту

Ученые заинтересованы в раскрытии секретов НЛО

Фотография корабля-носителя была поддельной

Что случилось с Линдой Наполитано

Синтезаторы Casio. Сочетание инноваций и доступности

Археология меняет представление о древних цивилизациях

В Вирджинии появились на свет клонированные животные

В поисках темной материи появилась новая стратегия

Где именно на Марсе смогут зацвести деревья

Жертва похищения инопланетянами подала в суд на Netflix

Жуткие леса–призраки отравляют все, попадающее в них

Загадка ольмекских голов Мезоамерики

Звук смещения полюсов Земли

Инверсионные следы и воздействие на климат

Инопланетная конспирология в бывшем Советском Союзе

Инопланетный разум существует и взаимодействует с нами

Клуб 27 - это миф

Крошечные фрагменты астероида раскрывают его историю

Лицо 400-летней женщины-вампира

На Титане может существовать жизнь

НЛО посещали каждую крупную ракетно-ядерную базу

Океан, полный инопланетян, на спутнике Урана

Опасное время Скорпиона

Плазменные сущности могут быть внеземной жизнью

Предсказание Эйнштейна о безмассовых гравитонах

Программа поиска инопланетных технологий

Сатанинские лунные сутки и новолуние

Серия наблюдений НЛО в Миссури вызывает недоумение

Судьи посмеялись, когда мужчина заявил, что он оборотень

Темный волк замечен в черном небе

Топ самых важных пророчеств Ванги и Нострадамуса

У ЦРУ есть секретный способ выводить из строя корабли

Упущенный ключ к разгадке посмертной маски Тутанхамона

Черная дыра поглощает материю с невиданной скоростью

Черные дыры бросают вызов предположениям Керра

Астрофизик опроверг популярные мифы о НЛО

Безликие пришельцы похитили двух женщин в Лос-Анджелесе

Белый дом населен духами и призраками

В небе над Самарой засекли неопознанный летающий объект

В штате Орегон часто наблюдают НЛО

Подписка на новости
Наверх
Яндекс.Метрика