Управление игрой осуществлялось при помощи нейроинтерфейса «мозг-компьютер». Экспериментатор представлял, как он передвигает рукой мышь и жмет кнопку, но самой рукой при этом не двигал. Характерная активность мозга фиксировалась при помощи примыкающих к коже головы электродов, а затем преобразовывалась в команды компьютеру.

Новизна собранной учеными установки заключалась в том, что расшифрованные команды передавались на другой компьютер через интернет и там преобразовывались в сигнал, поступающий к системе магнитной стимуляции мозга второго участника опыта. Человек, сидевший перед клавиатурой и не видящий монитора с той картинкой, которую наблюдал его партнер, в этот момент непроизвольно перемещал руку и нажимал на клавишу.

http://lenta.ru/news/2013/08/29/brainbra…

Ура! Зомби-апокалипсис!

GD Star Rating
loading...

10 Responses to Управление игрой осуществлялось при помощи нейроинтерфейса «мозг-компьютер».

  1. Zvnre:

    Экспериментатор двигал по монитору кружочек при помощи биологической обратной связи, а не представлял движение рукой, которое по ЭЭГ нереально считать. Это кто хочешь может проделать дома с игрушечным электроэнцефалографом. На считывание реального планирования движения пальца даже у фМРТ не хватит ни пространственного, ни временного разрешения, а ЭЭГ на это тем более не способна.

  2. Odaekb:

    Ну как я понимаю, тут вопрос обучения
    начиная с какого-то момента многие сложные интерфейсы становятся прозрачными.
    В автомобиле, один раз научился — и едешь. Экскаватор какой-нибудь со многими степенями свободы — мужики ковшом как своей рукой орудуют. Ну и так далее…
    То есть как именно воздействовать — ИМХО не суть важно, коль скоро этому можно научиться.

  3. Zvnre:

    Электроэнцефалограф — штука очень ограниченная, без возможностей уже что-либо серьезно улучшить. Его возможности кончаются на распознавании нескольких состояний мозга, например произнесения про себя двух разных слогов. Этого достаточно для того, чтобы отвечать на вопросы да/нет и даже медленно печатать текст таким образом. Или чтобы нажимать или не нажимать в какой-то момент времени на кнопку. Это само по себе очень интересно, но это очень узкий канал коммуникации и ЭЭГ на большее не способен.

    фМРТ обладает неплохим пространственным разрешением, но у неё туго с разрешением временным. То есть можно отследить какой-то процесс, занимающий несколько секунд, но быстро щелкнуть пальцем по мышке нельзя. Да и прибор сам по себе не может быть компактным и дешевым.

    Сейчас есть надежда на то, что функциональная инфракасная томография позволит совместить хорошее пространственное и временное разрешение, вот если с ней получится, то это будет прорыв в нейроинтерфейсах. Если интересно, могу рассказать о ней подробнее.

  4. Oloort:

    рассказывал конечно

  5. Odaekb:

    Ну собственно любой наш интерфейс вывода не шибко широкополосный.

  6. Zvnre:

    идея в основе этого метода очень простая: человеческие ткани относительно прозрачны для света в красном и ближнем инфракрасном диапазоне. Если посветить себе фонариком сквозь палец, в этом несложно убедиться. Другое замечательное наблюдение заключается в том, что гемоглобин, который в крови переносит кислород, меняет в этом диапазоне свои оптические свойства в зависимости от того, связан он с кислородом или нет. Что это даёт? Это значит, например, что поставив с одной стороны пальца два красных фонарика со слегка разной длиной волны излучаемого света, а с другой фотодетектор, можно считывать уровень гемоглобина в крови, которая протекает через этот палец. Если ткани пальца вдруг начнут потреблять кислород, прибор это покажет.

    Теперь к мозгу. Насквозь таким образом голову взрослого человека просветить нельзя, потому что ткани всё же не настолько прозрачны для ближнего ИК. Тем не менее, если посветить в голову, то вокруг этого участка будет виден рассеянный в тканях свет и чем дальше от источника, тем от более глубоких слоев ткани этот свет рассеян. Таким образом, разместив на голове много-много источников света и много-много чувствительных фотодетекторов, пропустив получаемую от них информацию через алгоритмы обработки, можно получить картину изменения потребления кислорода в коже, черепе, оболочках мозга и, наконец, в коре больших полушарий! Дальше коры просветить особо не получится, это ограничение метода. Итого на выходе мы получаем картину изменений снабжения коры мозга кислородом. Чтобы поднять пространственное разрешение, можно пользоваться объемной моделью тканей головы, полученной другим методом, это уже опробовано и результаты получились хорошие.

    Мозг так устроен, что когда какой-то его участок активно работает, он через пару секунд активности начинает потреблять много кислорода. Это называется «гемодинамичесим ответом», и это способна также разглядеть магнитно-резонансная томография. Но если МРТ — это огромное устройство за полтора миллиона долларов, которое к тому же жужжит, создает сильное магнитное поле и требует чтобы человек был в него задвинут головой, то для инфракрасной томографии хватит небольшой шапочки с диодами и фотодетекторами или даже ещё более тонкой шапочки со световодами, которые будут нести в себе сигнал к единому блоку обработки. То есть этот прибор вполне можно сделать компактным, носимым и дешевым.

    Вот пример такого устройства для исследования активности в лобных долях:

    интересная наука

    Это о том, что уже есть. Но самое замечательное в этом методе другое. Известно, что нервная ткань меняет свои оптические свойства не только когда начинает запрашивать кислород при длительной работе (секунды), но и когда происходит вспышка активности (десятки миллисекунд). Эти изменения труднее уловить, и пока что вроде как такой фокус проделывают только на мышах, но стоит ожидать что смогут и на человеке. Прорыв будет радикальным: метод позволит сочетать временное разрешение как у электроэнцефалографа и пространственное как у магнитно-резонансного томографа. И всё это в носимом и относительно недорогом шлеме!

    Из ограничений метода: он не позволит заглянуть в глубокие отделы мозга и даже в ту кору, которая внутри извилин (всего таким способом доступно около 40% коры больших полушарий) и он плохо работает на людях с толстым черепом. Но даже и в доступных ему участках мозго сосредоточено множество интересных функций!

    Так что ждите на прилавках интернет-магазинов, за этими штуками ближайшее будущее нейроинтерфейсов.

  7. Nikcuk:

    А можешь статейкой поделиться про то как fNIRS улавливает эту шуструю (электрическую?) активность в мышах?

  8. Zvnre:

    могу даже про попытки её распознавания в мозге взрослого человека, вот статья. Вот ссылка на сайт лаборатории, где прицельно занимаются этим вопросом.

    Есть ещё один подход — распознавать активность цитохром с-оксидазы, там вроде тоже есть какие-то успехи, но пока что и то и другое на уровне отдельных опытов, а не надежных и массовых устройств.

  9. Zvnre:

    чего-то там сайт тупит, регистрацию требует, в кеше гугла можно статью почитать в таком случае.

  10. AHOen:

    так вот зачем всё-таки нужны шапочки из фольги!

Добавить комментарий