Учёные Университета Карнеги-Меллона разработали инновационный неинвазивный интерфейс «мозг-компьютер» (ИМК) на основе электроэнцефалографии (ЭЭГ), который позволяет распознавать движения отдельных пальцев и управлять роботизированной рукой исключительно силой мысли. Это важный шаг вперёд в сфере робототехники и нейротехнологий, способный значительно улучшить качество жизни более миллиарда людей с ограниченными возможностями.
Традиционные ИМК с высокой точностью требуют вживления электродов в мозг, что несёт риски и подходит небольшой группе пациентов. В отличие от них, система профессора Бина Хэ использует ЭЭГ — метод записи электрической активности мозга через электроды, установленные на поверхности головы, что исключает хирургическое вмешательство и позволяет применять технологию в повседневной жизни.
Читайте также
В новом исследовании, опубликованном в Nature Communications, добровольцы научились управлять каждой фалангой пальцев роботизированной руки, просто представляя эти движения в уме. Для точного считывания и интерпретации мозговых сигналов учёные применили современные методы глубокого обучения и адаптацию нейронных сетей, обеспечивающие плавное и оперативное управление в реальном времени.
По словам Бина Хэ, даже минимальное улучшение моторики рук существенно повышает самостоятельность людей с параличом. До сих пор неинвазивные ИМК не могли с высокой точностью распознавать движения отдельных пальцев из-за ограниченного разрешения ЭЭГ, однако новый подход преодолевает это ограничение.
Следующая цель исследователей — разработать возможности печати и ввода текста лишь силой мысли. В будущем такие интерфейсы позволят не только общаться, но и выполнять сложные задачи: брать предметы, управлять бытовой техникой и гаджетами, что особенно актуально для людей с тяжелой степенью инвалидности.
Кроме того, технология может найти применение и для здоровых пользователей — например, облегчить управление устройствами во время вождения или в других ситуациях, требующих свободных рук.
Однако технология пока проходит испытания в лабораторных условиях на небольшой группе добровольцев. В реальных условиях точность работы ИМК может снижаться из-за помех — движений головы, мышц или фонового шума. Также остаётся вопрос долгосрочной стабильности и удобства использования системы, сообщает innovanews.