Ощупывать мозгом
http://nature-wonder.livejournal.com/206287.html
Исключительно важная работа по трансляции тактильных ощущений опубликована на днях в Nature.
Мигель Николелис (http://en.wikipedia.org/wiki/Miguel_Nicolelis>, нейрофизиолог, возглавляющий Center for Neuroengineering (http://www.duke.edu/%7Ech/Neuroeng/Neuro.htm), не перестаёт удивлять очередными достижениями. Лаборатория Николелиса специализируется на интерфейсах мозг-компьютер (ИМК). В начале 2000-х они наделали шуму, когда имплантировали электроды в моторную кору макаки и научили её управлять объектом на экране с помощью джойстика. Аврора (так звали обезьяну) левой рукой двигала джойстик, а соответствующие сигналы от её мозга шли на процессор, преобразующий эти сигналы в движения манипулятора, находившегося в другом месте. Манипулятор точно воспроизводил движения руки макаки. Тем самым проверялась работа ИМК.
Однажды экспериментаторы решили отключить джойстик, чтобы виртуальный объект на экране управлялся непосредственно сигналами от мозга Авроры (о чём она, само собой, не подозревала). Однако затем произошло то, что заставило всех присутствующих застыть на месте. В какой-то момент Аврора поняла, что двигать джойстик нет необходимости: она убрала с него руку и продолжала перемещать курсор на экране исключительно силой мысли. Можете посмотреть, как это было: http://www.youtube.com/watch?v=PTVVYYxY9Cs#t=03m32s. По признаниям учёных, в тот момент они ощутили, что присутствуют при рождении новой эры в развитии нейро-машинных технологий.
Позднее, в 2008 г., группа Николелиса провела успешный эксперимент, в котором другая обезьяна (кстати, двоюродная сестра Авроры) посредством активности мозга в течение трёх минут контролировала движения шагающего робота, находившегося за тысячи километров от неё (в Японии): http://www.youtube.com/watch?v=L8oAz4WS4O0.
В том же году в Университете Питтсбурга макака научилась управлять механическим манипулятором с несколькими степенями свободы, который реагировал на команды, посылаемые мозгом. Эти кадры обошли весь мир: http://www.youtube.com/watch?v=IoRVZgLaXus">видео.
И вот началось новое десятилетие, и Николелис сделал следующий шаг вперёд. Он добился того, чтобы сигналы шли не только от мозга в компьютер (на «выход»), но и в обратном направлении (на «вход»). Обезьяна теперь не просто управляет движением виртуальной руки, но и получает от неё обратную связь. В частности, таким способом мозг животного смог различать «текстуры» визуально неотличимых объектов. Что фактически равносильно осязанию. Без участия тела. И снова лучше один раз увидеть: http://www.youtube.com/watch?v=WTTTwvjCa5g.
Соответственно, теперь это следует называть «интерфейс мозг-машина-мозг». И что характерно, прогресс в этом направлении ускоряется. Реальные аватары уже показались на горизонте. Николелис написал небольшую заметку в Scientific American, где описывает далёкие перспективы таких технологий (https://docs.google.com/document/pub?id=1go1rn3tqi-CYgrnKz1rs_yiMS1cDI4OjC3_ADgI70k4">Mind Out of Body). Для более вдумчивого чтения у него в этом году вышла книга http://www.amazon.com/Beyond-Boundaries-Neuroscience-Connecting-Machines/dp/0805090525, где вопрос раскрыт во всей полноте. С фрагментами можно ознакомиться здесь: http://www.beyondboundariesnicolelis.net.
O’Doherty, J. E. et al. (2011) Active tactile exploration using a brain-machine-brain interface. - Nature [Abstract: http://www.nature.com/nature/journal/v479/n7372/full/nature10489.html]
Свежий номер журнала Progress in Brain Research целиком посвящён технологиям ИМК и возможным социальным последствиям: http://www.sciencedirect.com/science/bookseries/00796123. Там, к слову, есть и статья Николелиса.
Исключительно важная работа по трансляции тактильных ощущений опубликована на днях в Nature.
Мигель Николелис (http://en.wikipedia.org/wiki/Miguel_Nicolelis>, нейрофизиолог, возглавляющий Center for Neuroengineering (http://www.duke.edu/%7Ech/Neuroeng/Neuro.htm), не перестаёт удивлять очередными достижениями. Лаборатория Николелиса специализируется на интерфейсах мозг-компьютер (ИМК). В начале 2000-х они наделали шуму, когда имплантировали электроды в моторную кору макаки и научили её управлять объектом на экране с помощью джойстика. Аврора (так звали обезьяну) левой рукой двигала джойстик, а соответствующие сигналы от её мозга шли на процессор, преобразующий эти сигналы в движения манипулятора, находившегося в другом месте. Манипулятор точно воспроизводил движения руки макаки. Тем самым проверялась работа ИМК.
Однажды экспериментаторы решили отключить джойстик, чтобы виртуальный объект на экране управлялся непосредственно сигналами от мозга Авроры (о чём она, само собой, не подозревала). Однако затем произошло то, что заставило всех присутствующих застыть на месте. В какой-то момент Аврора поняла, что двигать джойстик нет необходимости: она убрала с него руку и продолжала перемещать курсор на экране исключительно силой мысли. Можете посмотреть, как это было: http://www.youtube.com/watch?v=PTVVYYxY9Cs#t=03m32s. По признаниям учёных, в тот момент они ощутили, что присутствуют при рождении новой эры в развитии нейро-машинных технологий.
Позднее, в 2008 г., группа Николелиса провела успешный эксперимент, в котором другая обезьяна (кстати, двоюродная сестра Авроры) посредством активности мозга в течение трёх минут контролировала движения шагающего робота, находившегося за тысячи километров от неё (в Японии): http://www.youtube.com/watch?v=L8oAz4WS4O0.
В том же году в Университете Питтсбурга макака научилась управлять механическим манипулятором с несколькими степенями свободы, который реагировал на команды, посылаемые мозгом. Эти кадры обошли весь мир: http://www.youtube.com/watch?v=IoRVZgLaXus">видео.
И вот началось новое десятилетие, и Николелис сделал следующий шаг вперёд. Он добился того, чтобы сигналы шли не только от мозга в компьютер (на «выход»), но и в обратном направлении (на «вход»). Обезьяна теперь не просто управляет движением виртуальной руки, но и получает от неё обратную связь. В частности, таким способом мозг животного смог различать «текстуры» визуально неотличимых объектов. Что фактически равносильно осязанию. Без участия тела. И снова лучше один раз увидеть: http://www.youtube.com/watch?v=WTTTwvjCa5g.
Соответственно, теперь это следует называть «интерфейс мозг-машина-мозг». И что характерно, прогресс в этом направлении ускоряется. Реальные аватары уже показались на горизонте. Николелис написал небольшую заметку в Scientific American, где описывает далёкие перспективы таких технологий (https://docs.google.com/document/pub?id=1go1rn3tqi-CYgrnKz1rs_yiMS1cDI4OjC3_ADgI70k4">Mind Out of Body). Для более вдумчивого чтения у него в этом году вышла книга http://www.amazon.com/Beyond-Boundaries-Neuroscience-Connecting-Machines/dp/0805090525, где вопрос раскрыт во всей полноте. С фрагментами можно ознакомиться здесь: http://www.beyondboundariesnicolelis.net.
O’Doherty, J. E. et al. (2011) Active tactile exploration using a brain-machine-brain interface. - Nature [Abstract: http://www.nature.com/nature/journal/v479/n7372/full/nature10489.html]
Свежий номер журнала Progress in Brain Research целиком посвящён технологиям ИМК и возможным социальным последствиям: http://www.sciencedirect.com/science/bookseries/00796123. Там, к слову, есть и статья Николелиса.