De XX Internationale Wetenschappelijke en Technische Conferentie "Neuroinformatics-2018", georganiseerd met de deelname van het National Research Nuclear Institute "MEPhI" (NRNU MEPhI), bracht in Moskou de grootste experts samen op het gebied van kunstmatige neurale netwerken, neurobiologie en systeembiofysica. Een levendige belangstelling van de deelnemers aan de conferentie werd gewekt door het rapport van Mikhail Lebedev, wetenschappelijk directeur van het Center for Bioelectric Interfaces aan de National Research University Higher School of Economics, Senior Research Fellow aan Duke University, over de nieuwste ontwikkelingen op het gebied van het creëren van een hersencomputerinterface. De wetenschapper vertelde de correspondent van het project "Social Navigator" MIA "Russia Today" over het belang van onderzoek op dit gebied.
Mikhail Albertovich, wat is de "hersencomputer" -interface en waar dient het voor?
- Dit is een apparaat dat hersensignalen leest, alsof het gedachten leest, en deze signalen vervolgens naar sommige externe apparaten stuurt.
De eerste taak van de hersenen-computerinterface is het herstellen van de motorische functie bij verlamde patiënten.
Bij een dwarslaesie onderbreekt een persoon vaak de verbinding tussen de hersenen en de armen en, vaker, de benen. Maar de hersenen blijven volkomen normaal en bevatten alle gebieden die beweging kunnen reproduceren. Door alle hersensignalen op te nemen, te decoderen en naar prothesen te sturen of door de spieren van de persoon zelf te stimuleren, kunnen we de beweging herstellen.
Patiënten met amyotrofische laterale sclerose zijn volledig verlamd en kunnen op geen enkele manier communiceren met de buitenwereld, hoewel hun bewustzijn perfect werkt. Ze hebben een communicatiemiddel nodig, dus lezen we de signalen uit hun hersenen en verbinden ze met de computer. Hierdoor kunnen patiënten signalen naar buiten sturen en met andere mensen communiceren.
Bieden de nieuwe interfaces andere opties voor patiënten?
- Ja, ze helpen bij het elimineren van verschillende sensorische stoornissen. Een verlamd persoon stopt bijvoorbeeld met het voelen van de verlamde delen van het lichaam, maar in plaats daarvan komt fantoompijn. Door enerzijds de hersenen te stimuleren, kunnen we kunstmatig een verloren sensatie opwekken, en anderzijds fantoompijn verwijderen, die ook wordt geassocieerd met verminderde lichaamsfuncties.
Promotie video:
Verderop kun je je voorstellen dat deze interfaces op een gegeven moment de hersenfunctie zullen helpen verbeteren, zelfs bij gezonde mensen.
Er zijn al bedrijven die zeggen: "We verbinden je met een videogame", enzovoort. Dit is natuurlijk oplichterij, omdat ze geen echte hersensignalen registreren, maar enkele andere signalen opnemen die verband houden met lichaamsbeweging of myografische activiteit van gezichtsspieren.
Maar dit is waar je naar kunt streven. Tot dusver is zo'n "hersenverbetering" niet nodig voor een gezond persoon, maar ik kan me een situatie in de toekomst goed voorstellen waarin het in de mode zal zijn om een implantaat te hebben, het op gadgets aan te sluiten en op de een of andere manier te gebruiken.
Vind je het niet eng?
- Ja, hier schuilt enig gevaar, en nu denken filosofen en ethici over deze vragen na. Maar tot nu toe is de ontwikkeling en implementatie van dergelijke implantaten een ver vooruitzicht, zelfs niet morgen, maar overmorgen.
Kan onderzoek naar de brein-computer interface een impuls geven aan de ontwikkeling van robotica?
- De uitstekende natuurkundige Richard Feynman zei graag: "Ik zal iets pas beginnen te begrijpen als ik het kan."
Het is gemakkelijk te beschrijven hoe de interface werkt: we verbinden hem met de hersenen, herstellen motorische functies, enzovoort. Alles is duidelijk en begrijpelijk. Maar dit in de praktijk brengen is een heel andere zaak.
Er ontstaan geheel nieuwe uitdagingen voor robotica. Laten we zeggen hoe we een exoskelet kunnen maken voor een verlamde patiënt.
Momenteel kan een volledig verlamde patiënt nog niet in een exoskelet worden geplaatst. Robotica is hier nog niet klaar voor - een persoon is te zwaar en het is erg moeilijk om zijn gewicht rechtop te balanceren.
Maar er zijn al exoskeletten voor patiënten met verlamde benen, ze gebruiken krukken bij het lopen en zijn perfect hersteld. Tijdens het lopen is zo'n patiënt uiterlijk bijna niet te onderscheiden van een gezond persoon. En we zien hoe verschillende wetenschappelijke disciplines bij het oplossen van dit probleem samenkomen, elkaar een impuls geven tot ontwikkeling, nuttige en wederzijds voordelige uitwisseling.
