Немного истории
Появление нейроинтерфейса стало возможным благодаря немецкому психиатру Хансу Бергеру, который в 1924 году открыл новый метод исследования функций головного мозга при помощи электродов, прикрепляемых к голове. Метод, получивший название «электроэнцефалография» (ЭЭГ), до сих пор используется для диагностики сосудистых нарушений в головном мозге.
Возможности ЭЭГ открыли путь к созданию нейроинтерфейсов. Впоследствии ученые провели ряд экспериментов, устанавливая нейрочипы животным. Они смогли управлять их поведением, например, направлять движения в нужную сторону. Подключение нейрочипа к зрительной системе кошки позволило воспроизвести изображения, воспринимаемые ее мозгом.
В 60-е годы прошлого века нейрофизиолог Грей Уолтер зафиксировал импульсы, возникающие в мозгу при движении большого пальца. Это открытие положило начало работе над нейропротезами, и уже в 1972 году появился первый кохлеарный имплант, вернувший многим людям способность слышать.
Виды нейроинтерфейсов
Существует три вида нейроинтерфейсов:
Неинвазивные Принцип их работы базируется на ЭЭГ. Прикрепленные к голове электроды фиксируют колебания электрического поля в нервных клетках. Неинвазивные нейроинтерфейсы менее точные, чем инвазивные, однако они безопасны и удобны.
Малоинвазивные Устанавливаются хирургическим путем на поверхности мозга. К таким устройствам относятся, например, кохлеарные имплантаты, которые используются для коррекции и восстановления слуха.
Инвазивные Нейрочипы, которые вживляются в глубокие слои головного мозга, отличаются максимальной точностью передачи сигнала, однако при их использовании возможны побочные риски.
Сегодня преобладают неинвазивные устройства: они просты, безопасны, не требуют хирургического вмешательства. Однако ведутся активные разработки более совершенных инвазивных имплантатов, которые откроют возможности для человечества в разных сферах: медицине, кибернетике, развлечениях.
Как нейроинтерфейсы меняют мир
С каждым годом возможности нейроинтерфейсов расширяются. В 2009 году Emotiv Systems разработала Emotiv EPO — шлем с 14 электродами, способный распознавать эмоциональное состояние человека, измерять уровень стресса и создавать 3D-модель мозга.
В 2014 году канадская компания InteraXon выпустила мобильную ЭЭГ-гарнитуру, которая преобразует мозговые сигналы в звуки. Подобные устройства выпускает и NeuroSky: гарнитуры MindWave на базе ЭЭГ измеряют активность мозга, используя электроимпульсы для управления игровыми персонажами.
Уже сегодня есть игры с элементами управления при помощи нейроинтерфейса. Достаточно сконцентрироваться на нужной области экрана. Быть может в будущем можно будет полностью управлять аватаром VR-игр исключительно разумом. Игры превратятся в настоящую виртуальную реальность.
В 2021 году NextMind выпустила устройство, позволяющее задавать команды телевизору и компьютеру. Теперь электроникой могут пользоваться те, кому недоступно управление обычным способом.
Neurable работает над VR-очками с нейроинтерфейсом. Предполагается, что они будут применяться не только в индустрии развлечений, но и в строительстве, управлении транспортными средствами.
Самый известный нейрочип разработан компанией Илона Маска Neuralink. Предполагается, что он изменит представление человечества о нейроинтерфейсах и позволит силой мысли управлять компьютером. Опубликовано видео, в котором человек играет в шахматы на компьютере, перемещая курсор при помощи чипа. Нейрочип обладает минимальной задержкой импульса: компьютер моментально реагирует на команды мозга.
Развитие нейроинтерфейсов в России
Российские исследователи не отстают от западных коллег. Команда ученых из МГУ создала «Нейрочат» — нейрокоммуникатор для общения без речи или движений. Компания Neurobotics разработала систему управления квадрокоптером при помощи нейроинтерфейса.
В 2021 году Андрей Кузьмин презентовал интерфейс, способный мониторить мозговую активность и улучшать взаимодействие между нейронами головного мозга. Эта технология повышает эффективность мозговой деятельности, поэтому уже в ближайшем будущем ее можно будет использовать как тренажер для представителей различных профессий от айтишников до пилотов.