Интерфейс мозг-компьютер, позволяющий управлять инвалидной коляской и телевизором

Компьютерные интерфейсы связи с мозгом обладают потенциалом, позволяющим людям с тяжелыми формами инвалидности легко управлять инвалидными колясками, телевизорами и другими устройствами. Но существующие технологии страдают от ряда ограничений, что делает их практически неосуществимыми для реальных приложений.

Неинвазивный мониторинг мозговой активности в настоящее время требует больших и неудобных электроэнцефалографических головных устройств с влажными электродами, проводами и соответствующими наклейками. Все это может быть сложным и неудобным, и совсем непохоже на ситуацию типа "надел как шляпу и немедленно все заработало".

Сейчас исследователи из Технологического института штата Джорджия (США), Кентского университета в Великобритании и Канзасского государственного университета в Уичите совместно работают над созданием первого по-настоящему портативного, удобного и беспроводного интерфейса мозг-компьютер. Уже опробованная на шести здоровых добровольцах, эта технология может быть очень полезной для пациентов-инвалидов и обладает очевидным потенциалом для непосредственного управления инвалидными колясками и другими устройствами.

Информация о разработке была опубликована в журнале Nature Machine Intelligence.

Система объединяет в себе гибкую электронику, наномембранные электроды и программное обеспечение на основе алгоритма глубокого обучения для восприятия соответствующих мозговых импульсов и точного понимания их значения. Как и в аналогичных системах, новый интерфейс мозг-компьютер основан на классификации сигналов, генерируемых визуально вызванными потенциалами, когда пользователи смотрят на мигающий экран. Основным новшеством этого решения является разработка полностью интегрированного пакета систем мониторинга электроэнцефалограммы (ЭЭГ) высокого разрешения и соответствующих интегральных схем в рамках миниатюрной системы, удобной для закрепления на коже.

Комплект состоит из головной "повязки" с сухими электродами, которые касаются кожи головы даже в присутствии волос, наномембранного электрода, размещенного непосредственно под кожей, гибкой электроники для питания и управления, а также программного обеспечения на базе нейронной сети с алгоритмом глубокого обучения, используемого для интерпретации сигналов.

Встроенный в систему чип Bluetooth обеспечивает беспроводную связь, позволяя системе легко подключаться к широкому спектру устройств.