Российские ученые научились управлять компьютером силой мысли

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. Результаты исследования опубликованы в журнале Applied Science.

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.

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".