Найти в Дзене

ЭЭГ. Интерфейс мозг-компьютер

Электроэнцефалография (ЭЭГ)- неинвазивный метод регистрации биоэлектрической активности головного мозга с целью оценки его функционального состояния. В настоящее время метод ЭЭГ нашел широкое применение в клинической практике, но его возможности еще до конца не исчерпаны и научные исследования с применением ЭЭГ продолжаются.

Одной из наиболее интересных областей с применением ЭЭГ несомненно является"интерфейс мозг-компьютер" и различные сферы его применения.

Интерфейс "Мозг-Компьютер"
Интерфейс "Мозг-Компьютер"

Только представьте: человек с помощью мысли скоро сможет управлять автомобилем, бытовой техникой, умным домом. И это уже не кажется фантастикой. Уже сейчас с помощью регистрации и интерпретации ЭЭГ в реальном времени человек может управлять различными устройствами, компьютером, программами.

Обработка ЭЭГ-сигнала в режиме реального времени
Обработка ЭЭГ-сигнала в режиме реального времени

Конечно, пока мы еще далеки от массового использования таких технологий, но с каждым годом мы берем все новые вершины в этой области. Сейчас по ЭЭГ исследователи учатся синтезировать речь. Уже разработаны методы обработки ЭЭГ, с помощью которых человек может набирать текст на компьютере "силой мысли". С помощью ЭЭГ уже можно управлять бионическими протезами. Причем такие протезы могут не только двигаться по команде головного мозга с помощью интерпретации ЭЭГ, но и передавать тактильную информацию в мозг, то есть "чувствовать".

И это еще не предел...

Управление бионическими протезами с помощью "силы мысли" по ЭЭГ
Управление бионическими протезами с помощью "силы мысли" по ЭЭГ

Ниже представлены видеозаписи экспериментов по управлению техникой с помощью ЭЭГ. Исследователи из лаборатории медицинской кибернетики Воронежского государственного университета (ВГУ), использующие в своей работе ЭЭГ-регистратор "Нейрон-Спектр-2" разработали методы интерпретации ЭЭГ, с помощью которых смогли обучить волонтеров управлять различными устройствами.

Например, с помощью ЭЭГ можно управлять танком (пока только игрушечным):

Другой пример по управлению дроном с помощью интерфейса "мозг-компьютер":

И еще один интересный ролик, демонстрирующий, как тренированный человек с помощью ЭЭГ набирает текст на компьютере:

Нужно сказать, что исследований в этой области ведется довольно много, например, проект P300 в рамках BCI-продуктов австрийской компании g.Tek. Основываясь на выделении компонента вызванных потенциалов P300 исследователи добились устойчивого эффекта при набирании текста на компьютере с помощью "силы мысли":

Brain Computer Interface (BCI) P300
Brain Computer Interface (BCI) P300

Похожий проект ведется и российскими учеными. Система нейрокоммуникации и нейротренинга "Нейрочат" позволяет полностью парализованным людям с помощь ЭЭГ (точнее выделения компонента Р300) набирать текст на компьютере и общаться друг с другом и с близкими.

Российская система Нейрочат позволяет набирать текст на компьютере "силой мысли". В основе распознавания мысли лежит усреднение ЭЭГ и выделение компонента P300
Российская система Нейрочат позволяет набирать текст на компьютере "силой мысли". В основе распознавания мысли лежит усреднение ЭЭГ и выделение компонента P300

В этом видео ролике описан проект Нейрочат и его принцип работы:

Есть множество других интересных проектов, например, с помощью ЭЭГ исследователи пытаются понять влияние музыки на музыкантов и слушателей во время концерта, выявить их взаимосвязь с дирижером:

-6

Ведутся исследования, результатом которых станет возможность управления техникой на расстоянии, например, в опасных для человека условиях:

Управление тяжелой техникой
Управление тяжелой техникой

Нельзя не вспомнить и про амбициозный проект Илона Маска Neuralink, в рамках которого уже разработана технология вживления в мозг микроэлекродов для регистрации и интерпретации ЭЭГ в реальном времени.

 Проект Илона Маска Neuralink
Проект Илона Маска Neuralink

С помощью таких электродов планируется реализовать возможность биоуправления в ближайшем будущем.

Что ж, поживем, увидим...

Полезные материалы

  1. ЭЭГ. Brain-Computer Interface webinar.