Управлять силой мысли
В России запущено производство массового гаджета, принцип работы которого построен на распознавании сигналов мозга компьютером. В будущем технологии нейроинтерфейса смогут кардинально изменить нашу жизнь, но сначала придется преодолеть ряд технологических сложностей
Человеческий мозг генерирует электрические сигналы, которые легко распознать датчиками, расшифровать, превратить в компьютерные данные. С помощью этих данных человек может в режиме реального времени следить за своими когнитивными способностями. Именно на таком принципе основана работа гаджета Mind Tracker, массовое производство которого недавно началось в Таганроге. Новое устройство от российского стартапа Neiry представляет собой головную повязку или наушники, в которые встроены датчики, считывающие уровень активности коры головного мозга. Производитель обещает, что Mind Tracker, подобно фитнес-браслету, поможет определить степень утомляемости и тревожности своего владельца. Но не только: гаджет способен выявить природные способности человека к той или иной умственной деятельности. Создатели продукта декларируют, что его появление — существенный шаг к развитию передовых технологий нейроинтерфейса, обеспечивающих связь между мозгом и компьютером. Благодаря этим технологиям в ближайшем будущем компьютеры научатся распознавать наши мысли. Включить свет в комнате или убавить громкость телевизора можно будет, просто подумав об этом.
Соединить мозг и компьютер
То, что человеческий мозг генерирует электрические импульсы, ученые обнаружили еще в середине XIX века. Позже эти биотоки научились записывать и распознавать — так появилась электроэнцефалография, раздел медицины, изучающий электрическую активность головного мозга. Начиная с 1930-х годов врачи, в том числе в СССР, активно используют данные электроэнцефалограммы (ЭЭГ): подключенные к мозгу электроды определяют такие параметры биотоков, как средняя частота колебаний, амплитуда, фаза, динамика. Таким образом определяется функциональное состояние головного мозга, диагностируются различные заболевания, прежде всего связанные с деятельностью центральной нервной системы (в частности, эпилепсия и пр.).
В конце ХХ века энтузиасты и ученые заинтересовались проблемой распознавания не только бессознательных сигналов мозга, но и мыслей человека. Появилась идея создания системы «мозг — компьютер» — так называемого нейрокомпьютерного интерфейса (НКИ). Эксперименты в этом направлении идут с 1970-х годов, и за последнее десятилетие область НКИ превратилась в индустрию: под данным международной аналитической компании Research and Markets, мировые объемы рынка НКИ (Brain Computer Interface, BCI) в настоящее время оцениваются на уровне 2 млрд долларов в год.
Большая часть этого рынка (70%) приходится на медицину. Прежде всего технологии НКИ помогают инвалидам: им имплантируют чип, распознающий команды, которые потом передаются протезам или другим органам. Благодаря этому парализованные люди начинают двигаться, у других пациентов восстанавливаются зрение и слух.
Используются нейрокомпьютерные технологии и в сфере развлечений, например в видеоиграх. В конце 2000-х несколько крупных разработчиков вывели на рынок продукты, в которых разные задания можно было выполнять силой мысли. Например, шведская компания Interactive Productline в 2008 году представила игру Mindball: пользователи надевают гарнитуру с электродами, а затем мозговым усилием гоняют мячик по столу. Американская NeuroSky предложила таким же способом двигать шарик по лабиринту (игра Kinetic Ball). В разных странах мира, в том числе в России, регулярно устраиваются «Нейротлоны» — соревнования по «нейроиграм», в ходе которых с помощью мозговых сигналов, например, нужно первым довести до цели виртуальный межгалактический корабль.
Состояние ума
Основатель и исполнительный директор компании Neiry Александр Панов в беседе с «Экспертом» рассказал, что пришел в сферу НКИ как раз из индустрии игр с нейроуправлением. Создавая игровые программы, он понял, что нейрокомпьютерный интерфейс имеет большое будущее и потенциальный спрос на связывающие мозг и компьютер продукты может быть очень высоким, если сделать их удобными для использования в повседневной жизни.
«Глобально все устройства НКИ можно разделить на несколько групп, — рассказывает Александр Панов. — Первая — это очень дорогое научное оборудование. Им можно пользоваться в клинических условиях, там много проводов, а для лучшего контакта датчиков с кожей на голову наносят специальный гель. Второй вариант — дешевые, плохо работающие гарнитуры для игр. Третий — отличные удобные устройства, стоимость которых достаточно высока: порядка семи тысяч долларов. Мы поставили перед собой задачу сделать качественный гаджет по доступной цене».
Компания Neiry была создана пять лет назад, она является резидентом фонда «Сколково», участвует в программах Агентства инноваций Москвы. В штате компании сейчас насчитывается порядка 40 человек. Недавно она привлекла 541 млн рублей инвестиций от Фонда поддержки проектов Национальной технологической инициативы (НТИ) и внешних инвесторов на развитие нейроинтерфейсов.
По словам Александра Панова, над майнд-трекером работают прежде всего IT-специалисты, но в компании есть и нейрофизиологи, выпускники биологического факультета МГУ и других российских вузов. Компания имеет свою биотехлабораторию, консультантами которой выступают доктора наук из различных НИИ, в частности НИИ нейронаук и медицины. А в основу проекта были положены труды российских ученых — например, исследования индивидуальной частоты альфа-пика Ольги Базановой. Представители Neiry утверждают, что благодаря такому научному бэкграунду устройство отличается уникальными потребительскими свойствами.
«Мы провели много исследований и сделали так, что датчики плотно прилегают к голове пользователя, — говорит Александр Панов. — Кроме того, сами датчики в виде подвижных электродов имеют оригинальную конструкцию, позволяющую максимально эффективно определять активность мозга. Наконец, еще один важный элемент — наше собственное решение по распознаванию сигнала. Это уникальная программа, которая позволяет правильно интерпретировать получаемую информацию. В целом подобные устройства считывают биопотенциалы хуже, чем медицинские, но благодаря разработанному нами софту можно очищать и фильтровать данные об активности мозга».