Нова система чете моделите на мозъка на потребителя, за да управлява хеликоптер за играчки - първият път, когато самолетът е управляван изцяло от мисълта. Изображение чрез Университета на Минесота
Помислете да стиснете десния си юмрук. А пъргав хеликоптер с 14 унции лети надясно. Представете си как стискате левия си юмрук. Хеликоптерите тръгнаха. Помислете да стиснете двата юмрука и той се изкачва вертикално.
Тази забележителна система за управление на хеликоптери е дело на група учени от университета в Минесота, ръководена от професора по инженерство Бин Хе. Това, което го отличава е, че контролирането на полета му не изисква абсолютно никакво действително движение за пилота - няма натискане на бутон или дръпване на дросела. Вместо конвенционално дистанционно, потребителите контролират превозното средство с ЕЕГ (електроенцефалография) капачка, снабдена с 64 електрода, които засичат електрическата активност в различни части на мозъка, близо до скалпа, ефективно четейки съзнанието им.
Системата, демонстрирана за първи път през април и сега напълно описана в статия, публикувана днес в Journal of Neural Engineering, е част от разрастващото се проучване на интерфейсите мозък и компютър - директни комуникационни пътища между мозъците и компютърните или роботизирани устройства. През последните години учените създадоха контролирана от ума роботика, която може да нахрани някой с шоколад или да им помогне да пие кафе, но това е първият случай на летателно превозно средство, контролирано изцяло от мисълта.
Системата разчита на предишни ЕЕГ и други неврологични изследвания от екипа, които идентифицираха кои модели на дейност в мозъка са свързани с мисли като „направете юмрук с дясната ръка“ и „направете юмрук с двете си ръце.“ Тези видове движение -ориентирани мисли се срещат най-вече в моторната кора, зона на мозъка, отговорна за контрола на тялото. ЕЕГ капачката е достатъчно чувствителна само за откриване на активност сравнително близо до скалпа - където се намира моторната кора - така че учените имаха възможност да програмират своя ЕЕГ софтуер, за да разграничат по-специално тези релевантни мисловни модели.
В резултат на това, когато системата усети една от посочените мисли, тя преобразува мисълта („направи първа с дясната си ръка“) в команда за хеликоптера („завийте надясно“) и след това изпраща сигнала до превозното средство над Wi-Fi. С това, voilà: хеликоптер, управляван от мисли.
Преди това екипът създаде система, която позволява на потребителите да контролират виртуален хеликоптер и го модифицира за това проучване, използвайки действително физическо превозно средство, ARDrone Quadcopter. Като част от проекта, те дадоха на петима студенти пукане в хеликоптера и всички бяха в състояние да разберат как да поддържат нещата на височина - и дори да го летят през обръчи - с минимално обучение.
Учените предвиждат редица приложения за този вид технологии. Вече се провеждат изследвания за едно от най-очевидните приложения: протезни крайници. През февруари швейцарски екип представи работа върху контролирана от ума изкуствена ръка, която позволява на потребителя да вдига предмети и дори може да препредава дразнители (като ръката, която се бива с игла) в мозъка на потребителя. Други са работили върху управлявани от ума инвалидни колички, които биха дали по-голяма мобилност на четириплегичните потребители.
Едно от нещата, което прави експеримента с хеликоптер толкова интересен, е, че подобно на няколко скорошни интерфейса мозък-компютър (включително инвалидната количка), той включва мозъчни модели, открити с неинвазивна процедура - потребителите могат просто да се включат или излитат EEG капачката, когато пожелаят. В сравнение с други видове интерфейси мозък-компютър, които често разчитат на хирургично имплантирани сензори, този вид система може да се използва в много по-широк спектър от ситуации.
За един, парализирани пациенти, които не желаят или не могат да извършват скъпа и инвазивна операция, за да станат по-автономни, могат просто да носят капачката. Освен това ампутираните и пациентите, които имат не парализиращо заболяване, което все още ограничава мобилността - като ALS или друго нервно-мускулно разстройство - биха могли на теория да използват този вид технология за контрол на инвалидни колички или дори други превозни средства, като автомобили, без да се нуждаят от постоянен мозък имплантна система.
Някой ден дори може да се използва за подобряване на използването на технологиите за хора без свързани медицински проблеми. Ако стане достатъчно надежден и чувствителен, например, може би пилотите някой ден могат да контролират хеликоптери в пълен размер с мислите си за намаляване на умората на ръцете и ръцете, а хирурзите могат да манипулират хирургически инструменти, без да се притесняват да треперят ръцете.
