Телекинез и мозг

Нейробиолог из Университета Брауна Джон Донохью сделал, возможно, самый важный шаг в создании системы взаимодействия мозга с машиной. Он сконструировал аппарат под названием «Брейнгейт», позволяющий парализованному человеку производить поразительное количество физических действий, используя одну только силу мысли. Донохью испытывал свое устройство на четырех пациентах. Двое из них страдали от травмы спинного мозга, третий перенес инсульт, а четвертый был парализован в результате амиотрофического латерального склероза [или болезни Лу Герига, той самой болезни, от которой страдает космолог Стивен Хокинг).

Один из пациентов Донохью — двадцатипятилетний Мэтью Нейгл, полностью парализованный ниже шеи, — сумел всего за день освоить совершенно новые для него навыки работы с компьютеризованной системой. Теперь он может переключать каналы телевизора, регулировать звук, сжимать и разжимать ладонь искусственной руки, рисовать грубый круг, управлять компьютерным курсором, играть в видеоигры и даже читать электронную почту. Летом 2006 г. этот человек появился на обложке журнала Nature и произвел в научном сообществе настоящую сенсацию.

Сердце прибора — крохотный кремниевый чип размером всего 4 мм, снабженный сотней крохотных электродов. Этот чип помещают сверху непосредственно на ту части мозга, которая управляет двигательной активностью. Он наполовину проникает в кору мозга, толщина которой составляет около 2 мм. От чипа сигнал по золотым проводкам поступает на усилитель размером примерно с ящичек для сигар, а затем передается в компьютер размером примерно с посудомоечную машину. Там сигнал проходит обработку при помощи специального программного обеспечения, способного распознать некоторые рисунки мозговой деятельности и перевести их в механические движения.

В предыдущих экспериментах, где пациенты читали собственную ЭЭГ с экрана, процесс освоения биологической обратной связи был медленным и утомительным. Но если приспособить в помощь пациенту компьютер, умеющий распознавать рисунки мыслей, процесс обучения значительно ускорится. На первом занятии Нейгла попросили мысленно представить движение рукой вправо и влево, сгибание запястья, сжимание и разжимание руки в кулак. Донохью с радостью увидел, что, когда Нейгл представляет себе движение рук и пальцев, в его мозге действительно срабатывают разные нейроны. «Мои ощущения были просто невероятны — ведь можно было видеть, как клетки мозга изменяют свою активность. Тогда я понял, что это все может развиваться, что такая технология действительно будет работать», — вспоминает он.

(У Донохью есть личная причина для страстного интереса к такому экзотическому виду взаимодействия мозг — машина. Ребенком он провел некоторое время в инвалидном кресле из-за болезненного дегенеративного заболевания, так что он на собственном опыте знает, каково это — потерять возможность двигаться и стать совершенно беспомощным.)

У Донохью большие планы, он рассчитывает сделать систему «Брейнгейт» необходимым инструментом врачей. С развитием компьютерной техники его аппарат, который в настоящее время напоминает по размерам посудомоечную машину, может стать портативным — возможно, когда-нибудь его даже можно будет носить на себе. От неуклюжих проводов также можно будет избавиться, если обеспечить чип беспроводной связью с внешним миром.

Понятно, что таким образом можно задействовать и другие зоны мозга, так что новые системы — дело времени. Ученые уже составили карту коры в верхней части головного мозга. (Если графически изобразить у нас на макушке руки, ноги, голову и тело в тех местах, нейроны которых управляют движением соответствующих органов, получится что-то вроде «гомункулуса», или маленького человечка. Человечек этот выглядит странно и искаженно, у него удлиненные пальцы, лицо и язык, но сморщенное туловище.)

Перейти на страницу: 1 2 3

Copyright © 2010 - All Rights Reserved - www.physicinweb.ru