Уму постижимо: как управлять смартфоном силой мысли?

Ростовские ученые придумали технологию, которая сделает возможным управление смартфоном, планшетом или инвалидной коляской (моторизированной) с помощью силы мысли. Сегодня новая технология находится на этапе тестирования, но уже понятно, что у нее большое будущее.

Для людей с ограниченными возможностями здоровья нейроинтерфейс – долгожданное изобретение. Ведь то, что для обычных людей так просто – например, перелистнуть страницу на планшете или повернуть коляску в нужную сторону – требует от них массу усилий. Все эти сложности могут оказаться в прошлом благодаря ученым из Ростова-на-Дону, которые разработали мобильную гарнитуру, передающую сигналы мозга на управляемое устройство.

Разумеется, все не так просто, как кажется на первый взгляд: для того, чтобы научиться отдавать мысленные команды, нужно долго тренироваться. Получается это далеко не всегда: ведь просто представить действие или озвучить его – бесполезно. Необходимо  четко сформулировать мысленную команду, как если бы мы приказывали двигаться собственным ногам или рукам.

"Нужно сформировать ту же самую мысленную команду, которую каждый раз генерирует наш мозг, когда мы ходим. Большинству людей это удается не сразу, потому что в обычной жизни мы не часто задумываемся о том, как именно мы должны управлять правой и левой ногами. Лично я, когда тестирую нейроинтерфейс на себе, представляю, как я иду по лестнице", — объясняет Николай Свиридов, руководитель ООО «NeuroIT», автор идеи и один из создателей разработки.

Мысленные команды передаются при помощи некоего подобия «шлема» - мобильной гарнитуры, состоящей из «сеточки» на голову из датчиков и небольшой платы. По словам разработчиков, эти устройства считывают энергетическую активность мозга с поверхности кожи головы с помощью энцефалограммы. После этого сигналы преобразуются специальной программой в команды и передаются по Bluetooth на нужное устройство.  

Для успешного составления команд устройству необходимо пройти процедуру калибровки под каждого конкретного пользователя.  

Для управления оснащенной мотором коляски предусмотрено всего четыре команды: «вперед», «назад», «поворот вправо» и «поворот влево». Похожий список команд  предусмотрен и для смартфона.

Изобретатели – кто они?

Один из изобретателей устройства – Николай Свиридов, владелец собственной IT-компании и выпускник физического факультета РГУ (сейчас – Южный федеральный университет). Другой – Дмитрий Лазуренко, учёный, занимавшийся нейрофизиологическими исследованиями на базе НИИ нейрокибернетики ЮФУ. Они встретились чуть больше двух лет назад, и теперь работают под эгидой компании «NeuroIT».

«Мне все время хотелось чего-то большего. Я очень люблю фантастику, и вот, в очередной раз начитавшись фантастических книг, я подумал — а почему прямо сейчас нельзя сделать такой нейроинтерфейс? Я тогда понятия не имел, существует ли что-то подобное в реальности, просто пошел к своим преподавателям, с которыми до сих пор поддерживаю общение, объяснил ситуацию и спросил, к кому обращаться. Спустя некоторое время мы познакомились с Димой, подружились и практически за один день договорились менять мир», — рассказывает Николай.

Выяснилось, что у Дмитрия было множество теоретических наработок по нейроинтерфейсам. Однако к их практическому воплощению он еще не приступал.

«У нас фактически не было непонимания, как это сделать, вопрос был лишь в ресурсах. Мы не привлекали никаких инвестиций, все делали за свой счет. Например, я отказался от своей компании, чтобы заниматься этим проектом. Примерно через год у нас появился усилитель биопотенциалов, который в реальном времени регистрирует электрическую активность мозга, и программное обеспечение, которое, считав ее, распознает команды», — говорит Свиридов.

Широкой публике изобретение впервые показали в 2016 году: его представили в Ростове-на-Дону в «Южном IT-парке», где демонстрировалось мысленное управление планшетом.  Тестирование, кстати, прошло успешно. После этого ученые решили дать возможность тестировать разработку тем, кому это действительно нужно. Так в проекте оказался Дмитрий Сухоносов – человек, больше 10 лет прикованный к инвалидному креслу. Он живет активной жизнью: является вице-президентом физкультурно-спортивного клуба «Прометей» и серебряным призером Чемпионата России по регби на колясках, а также волонтером Чемпионата мира по футболу 2018 года. Он одним из первых стал участником эксперимента по мысленному управлению.

«Когда мне рассказали про управление коляской при помощи мысли — мне это показалось, мягко говоря, диким. Это было непонятно, непривычно. Мыслей-то много, а тут нужно сосредоточиться — мне понадобилось минут 30, чтобы просто начать движение. Но чем больше практикуешься, тем лучше получается. Это как ехать на машине — сначала непонятно, а потом ты перестаешь об этом думать», — рассказывает он.

Учёные утверждают: научиться работать с новым устройством сможет даже человек, который никогда в жизни не пробовал ходить и не знает, что это такое. Более того, в тестировании уже принимали участие такие люди: например, девушка, которая из-за травмы с самого рождения не ходит и не может даже мысленно воспроизвести ходьбу. Несмотря на это, она за четверть часа смогла освоить управление коляской и привести ее в движение.

Еще одна интересная область применения новой разработки – компьютерные игры. Новые технологии очень хорошо вписываются в концепцию «виртуальной реальности», где человек полностью погружается во вселенную игры.   

«При использовании шлемов "виртуальной реальности" возникает диссонанс между тем, что человек видит, и тем, что он чувствует. Например, в игре вы несетесь по гоночной трассе с большой скоростью, но при этом чувствуете, что на самом деле не движетесь. Это проблема, от этого часто возникает головная боль и тошнота. Напротив, когда мозг генерирует мысленную команду ходьбы, и таким образом управляет "виртуальными ногами", сенсорного и моторного диссонанса не возникает, происходит полное погружение в виртуальную реальность», — рассказывает Николай Свиридов.

Однако подобные разработки – удовольствие не из дешевых. Чтобы вывести разработку на рынок, требуются серьезные инвестиции.  Сейчас ученые ищут инвестора, параллельно продолжая исследования. И они обещают довести дело до конца.