Новые методы и алгоритмы интеллектуального анализа сигналов активности человеческого мозга предложили ученые ЮФУ. Разработанный программный комплекс, по их оценкам, позволит индивидуализировать интерфейсы типа «мозг — компьютер» с учетом уникальных особенностей конкретного человека.
Нейроинтерфейсы типа «мозг — компьютер» – это немышечные системы управления и коммуникации, призванные помочь людям, утратившим мобильность и самостоятельность. Нередко такие пациенты, находясь в сознании, оказываются прикованными к постели в силу утраты мышечной активности.
Нейроинтерфейсы связывают нейронную активность с внешним устройством (например, бионическим протезом), которое управляется сигналами головного мозга, в буквальном смысле «силой мысли». Ученые Южного федерального университета (ЮФУ) поставили своей целью расшифровать индивидуальные особенности такого сигнала, чтобы применить их в повседневной практике реабилитации.
«Известно, что индивидуальные особенности работы мозга вносят существенный вклад в эффективность интерфейса. Именно поэтому мы применяем адаптивные нейронные сети. Это позволяет на основе электроэнцефалограмм (ЭЭГ) в реальном времени применять «умные» алгоритмы поиска и определять мысленные эквиваленты движений», — объяснил ведущий научный сотрудник Лаборатории нейротехнологий и психофизиологии ЮФУ Дмитрий Лазуренко.
Подобные системы востребованы, потому что дают шанс на успех реабилитации, а главное — на пробуждение самостоятельной активности обездвиженных людей, замечают специалисты.
В результате проведенного исследования получен программный комплекс, включающий в себя методы обработки ЭЭГ, которые позволяют понять, как именно мозг кодирует информацию о движении.
«Преимущество и новизна нашего подхода — в разработанном алгоритме, позволяющем определять оптимальные настройки метода классификации сигналов мозга для решения задачи нейроуправления и нейрокоммуникации в контуре интерфейса «мозг - компьютер», — рассказал Лазуренко.
По словам ведущего научного сотрудника Лаборатории нейротехнологий и психофизиологии ЮФУ, проведенное исследование является отдельной задачей крупного фундаментально-прикладного проекта университета. В дальнейшем нейрофизиологические механизмы работы мозга в условиях произвольной двигательной активности и свободного поведения будут изучаться одновременно с разработкой нейроинтерфейсов различного назначения. Результаты исследований опубликованы в зарубежном научном журнале.
Исследование проводится при поддержке Российского Научного Фонда и выполняется в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». ЮФУ является участником федеральной программы Министерства науки и высшего образования России по треку «Исследовательское лидерство». В программе развития вуза пять стратегических проектов, среди которых — стратегический проект «Системы управления и гибридный интеллект».
Источник: РИА Новости
