Команда нейрофизиологов и киберинженеров разработала необычный протез руки, который подключается к центру желаний в мозге и угадывает мысли человека, и успешно проверила его работу 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", — заявил Ричард Андерсен (Richard Andersen) из Калифорнийского технологического института в Пасадене (США).
Команда Андерсена 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, как объясняют ученые, играет роль своеобразного "командного центра" мозга, который анализирует сигналы о состоянии внешней среды, поступающие в него из центров слуха, зрения и обоняния. Он использует эту информацию для выработки "плана" для решения поставленной перед ним задачи и формулировки набора команд, которые он отправляет своим "подчиненным" – 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, авторы статьи 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.
Эти 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.
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 ошеломительно впечатляющих и быстрых 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. Сейчас он мечтает о том, что в конечном итоге рука и чип помогут ему самостоятельно чистить зубы, бриться и ухаживать за собой.
