Изобретен интерфейс для управления животными силой мысли

В знаменитом блокбастере Джеймса Кэмерона "Аватар" люди могли управлять телами инопланетян-аватаров, дистанционно подключая их к собственному мозгу. Главному герою - парализованному морпеху - даже поручили провести разведывательную операцию посредством использования аватара. По сюжету эти события происходят в 2154 году. Но мало кто знает, что технология, показанная в фантастическом фильме, уже существует.

Фото: Joe Raedle / Gettyimages.ru 

Вовсю идёт работа над созданием нейрокомпьютерных интерфейсов (НКИ), которые обеспечивают обмен информацией между мозгом и электронным устройством. Их учат считывать и передавать мысленные команды человека, предназначенные для управления различными машинами, к примеру, андроидными роботами.

Исследователям из Корейского института передовых технологий удалось создать систему из двух нейрокомпьютерных интерфейсов, один из которых представляет последовательность "мозг-компьютер", а второй  "компьютер-мозг". Такое сочетание позволяет установить связь между мозгами различных биологических видов. Впервые эта связь была установлена между человеком и черепахой.  Если точнее, то человек получил возможность  мысленно управлять движениями черепахи.

В отличие от более ранних экспериментов по контролю движений животных, которые предполагали непосредственное воздействие на мозг животного (чаще всего насекомого) через вживление в него электродов, новая система  опирается исключительно на управление животным через его инстинкты. Известно, например, что черепаха воспринимает источник света как открытое пространство и начинает двигаться по направлению к нему.   Иначе эта рептилия ведет себя, когда что-то встает на пути её взгляда. Знания об этих повадках черепахи легли в основу создания интерфейса "мозг человека — компьютер - мозг черепахи".

Этот интерфейс устроен так. На человека надевается шлем с дисплеем, на котором выводится то, что видит черепаха. А на черепахе находится "киборг-система", состоящая из видеокамеры, приемопередатчика сигнала Wi-Fi, компьютерного модуля управления и батареи. Эта система крепится на карапаксе — спинной части панциря черепахи. Также на панцире расположен черный полуцилиндр с прорезью, представляющий собой так называемое "устройство стимуляции". Под воздействием НКИ этот полуцилиндр может поворачиваться на 36 градусов вправо или влево.

Процесс управления черепахой-аватаром выглядит следующим образом. Человек-оператор  видит на мониторе изображение, поступающее с камеры, установленной на панцире черепахи в режиме реального времени. Оператор отдает мысленные команды куда черепахе двигаться, которые считываются шлемом на голове человека по принципу электроэнцефалографии (ЭЭГ). Нейрокомпьютерный интерфейс умеет распознавать три мысленных команды: влево, вправо и свободный ход. Команды "влево" и "вправо" предаются по Wi-Fi на "киборг-систему" черепахи и активируют "устройство стимуляции". Оно поворачивается так, чтобы прорезь оказывалась с нужной стороны от черепахи. Поскольку через прорезь поступает свет, то черепаха инстинктивно  начинает двигаться в сторону прорези. В то же время человек продолжает получать информацию с установленной на черепахе камеры и мысленно корректирует  траекторию её движения.

И где бы черепаха не ползала: на улице или в помещении, на гравии или на траве, на мелководье или среди деревьев — везде она покорно слушалась мысленных команд, исходивших из головы человека-оператора. Ожидается, что данная разработка будет востребована в военной сфере для проведения скрытной разведки и наблюдения. Так что аватары уже реальность, правда, они пока не столь умелые и проворные, как в известном фантастическом фильме.