Междисциплинарный научный проект BrainGate опубликовал в научном журнале PLOS One отчет о результатах успешных экспериментов по применению интерфейса «мозг-компьютер» у трех пациентов с параличом всех конечностей (тетраплегией). Больные смогли общаться с окружающими при помощи планшетного компьютера, выходить в Интернет, писать электронные письма, смотреть видео и слушать музыку. Для всего этого им нужно было просто думать о том, как они перемещают курсор по экрану планшета и о кликах.
Проект BrainGate — это международная команда ученых, представляющих разные сферы знания. Среди них: неврологи, нейробиологи, клиницисты, инженеры, компьютерные ученые, нейрохирурги, математики, программисты и другие специалисты. Эта команда разработала собственный интерфейс «мозг-компьютер» iBCI, который состоит из мозгового импланта с датчиками, «снимающими» команды движения в моторной коре, и программно-аппаратного комплекса, передающего эти команды по протоколу BlueTooth на планшетный ПК.
Старшим автором статьи в журнале PLOS One выступил доктор Джейми Хендерсон, нейрохирург Стэнфордского университета (США). Он рассказал о том, что в BrainGate работали над технологией в течение многих лет и наконец добились ее успешной реализации: «В этом исследовании мы использовали собственное ноу-хау для восстановления способности людей использовать повседневные технологии, которые были для них привычны до наступления их болезней. Было замечательно видеть, как участники выражают себя или просто находят песню, которую хотят услышать».
Мозговая «беспроводная мышь»
Технология была испытана на трех пациентах с параличом всех конечностей, возникшим из-за бокового амиотрофического склероза и травмы спинного мозга. В головной мозг участников эксперимента имплантировали прибор размером с детскую таблетку аспирина, который способен воспринимать сигналы моторной коры, связанные с предполагаемыми движениями конечностей.
Эти сигналы декодируются в режиме реального времени и передаются на планшетный компьютер как команды беспроводной мыши по принципу «координаты и клик». При помощи этой системы пациенты смогли слушать музыку в Интернете — в потоковых сервисах, искать видео на YouTube, читать онлайн-новости, писать электронные письма и общаться в чатах. В частности двое из трех пациентов сумели наладить общение друг с другом.
Интерфейс iBCI оказался для больных интуитивно понятным. А один из участников эксперимента даже сообщил, что его использование оказалось даже более естественным, чем привычная работа компьютерной мышью.
Эксперимент показал, что испытуемые смогли делать 22 движения в минуту по принципу «выбрать точку и кликнуть». А скорость введения ими эффективных символов на виртуальной клавиатуре составила до 30 штук в минуту. При этом применялись стандартные электронные и текстовые интерфейсы, которыми пользуются здоровые люди по всему миру.
Исследователи из BrainGate заявили, что они были в восторге от того факта, что им не пришлось ни модифицировать устройство планшета, ни писать для него специализированные программы. Участники эксперимента смогли успешно справиться к самим обычными интерфейсами ПО, которые предустановлено на планшетном ПК Google Nexus 9.
Доктор Ли Хохберг из Университета Брауна и Массачусетского государственного госпиталя (США), комментируя результаты исследования, заявил, что интерфейс iBCI имеет огромный потенциал восстановительных возможностей для людей с параличом и нейродегенеративными заболеваниями: «Мы приближаемся к тому, чтобы сообщить людям с боковым амиотрофическим склерозом следующее: даже если лекарство от болезни пока не находится, вы не потеряете способность общаться!»