XX Starptautiskā zinātniskā un tehniskā konference "Neiroinformatika-2018", kas tika organizēta ar Nacionālā pētniecības kodolenerģijas institūta "MEPhI" (NRNU MEPhI) piedalīšanos, Maskavā pulcēja lielākos ekspertus mākslīgo neironu tīklu, neirobioloģijas un sistēmu biofizikas jomā. Konferences dalībnieku dzīvu interesi izraisīja Nacionālās pētniecības universitātes Ekonomikas augstskolas Bioelektrisko saskarņu centra zinātniskā direktora Mihaila Ļebedeva ziņojums par Djūka universitātes vecāko zinātnisko līdzstrādnieku par jaunākajiem sasniegumiem smadzeņu un datora saskarnes izveidošanas jomā. Par pētījumu nozīmi šajā jomā zinātnieks pastāstīja projekta "Sociālais navigators" MIA "Russia Today" korespondentam.
Mihails Albertovich, kas ir "smadzeņu un datora" saskarne un kam tā paredzēta?
- Šī ir ierīce, kas nolasa smadzeņu signālus, it kā lasot domas, un pēc tam nosūta šos signālus uz dažām ārējām ierīcēm.
Smadzeņu un datora saskarnes pirmais uzdevums ir atjaunot motora funkcijas paralizētiem pacientiem.
Ar muguras smadzeņu traumu cilvēks bieži pārtrauc savienojumu starp smadzenēm un rokām un, biežāk, kājām. Bet smadzenes paliek pilnīgi normālas un satur visas zonas, kas var reproducēt kustību. Tāpēc, ierakstot visus smadzeņu signālus, dekodējot tos un virzot tos uz protēzēm vai stimulējot paša cilvēka muskuļus, mēs varam atjaunot kustību.
Pacienti ar amiotrofisko laterālo sklerozi ir pilnībā paralizēti, un viņi nekādā veidā nevar sazināties ar ārpasauli, kaut arī viņu apziņa darbojas perfekti. Viņiem nepieciešami saziņas rīki, tāpēc mēs lasām viņu smadzeņu signālus un savienojam tos ar datoru. Tas ļauj pacientiem sūtīt signālus uz āru un sazināties ar citiem cilvēkiem.
Vai jaunās saskarnes nodrošina citas iespējas pacientiem?
- Jā, tie palīdz novērst dažādus maņu traucējumus. Piemēram, paralizēts cilvēks pārstāj izjust paralizētās ķermeņa daļas, tā vietā rodas fantoma sāpes. Stimulējot smadzenes, no vienas puses, mēs varam mākslīgi izraisīt zaudētu sajūtu, un, no otras puses, noņemt fantoma sāpes, kas ir saistītas arī ar traucētām ķermeņa funkcijām.
Reklāmas video:
Dodoties tālāk, jūs varat iedomāties, ka kādā brīdī šīs saskarnes palīdzēs uzlabot smadzeņu darbību, pat veseliem cilvēkiem.
Jau tagad ir firmas, kas saka: “Mēs jūs savienosim ar videospēli” utt. Protams, tas ir izkrāpšana, jo tie nereģistrē reālus smadzeņu signālus, bet reģistrē dažus citus signālus, kas saistīti ar ķermeņa kustību vai sejas muskuļu miogrāfisko aktivitāti.
Bet tas ir tas, uz ko jūs varat tiekties. Pagaidām šāds “smadzeņu uzlabojums” veselam cilvēkam nav nepieciešams, taču es labi iedomājos situāciju nākotnē, kad būs modē būt implantam, savienot to ar sīkrīkiem un kaut kā to izmantot.
Vai jūs nedomājat, ka tas ir biedējoši?
- Jā, šajā ziņā pastāv zināmas briesmas, un tagad filozofi un ētisti domā par šiem jautājumiem. Bet līdz šim šādu implantu izstrāde un ieviešana ir tāla perspektīva, pat ne rīt, bet gan aizvakar.
Vai smadzeņu un datora saskarnes izpēte var dot stimulu robotikas attīstībai?
- Izcilajam fiziķim Ričardam Feinmanam patika teikt: "Es kaut ko sākšu saprast tikai tad, kad to varēšu izdarīt."
Ir viegli aprakstīt, kā darbojas saskarne - mēs to savienojam ar smadzenēm, atjaunojam motora funkcijas utt. Viss ir skaidrs un saprotams. Bet tā ieviešana praksē ir pavisam cita lieta.
Rodas pilnīgi jauni robotikas izaicinājumi. Teiksim kā izveidot paralizētam pacientam eksoskeletu.
Pašlaik pilnībā paralizētu pacientu vēl nevar ievietot eksoskeletonā. Robotika tam vēl nav gatava - cilvēks ir pārāk smags, un līdzsvarot savu svaru vertikālā stāvoklī ir ļoti grūti.
Bet jau ir eksoskeleti pacientiem ar paralizētām kājām, viņi staigājot izmanto kruķus un ir lieliski rehabilitēti. Ejot, šāds pacients ārēji gandrīz neatšķiras no veselīga cilvēka. Un mēs redzam, kā, risinot šo problēmu, dažādas zinātnes disciplīnas saplūst, dod viena otrai attīstības impulsu, noderīgu un abpusēji izdevīgu apmaiņu.
