Материалы портала «Научная Россия»

Киборг на футбольном поле

Киборг на футбольном поле
Парализованный человек в экзоскелете выйдет на поле Чемпионата мира по футболу - 2014

Спортивный мир привык к сенсациям. Но сенсация, которая ожидает болельщиков на открытии чемпионата мира по футболу 2014 года, – совершенно особого рода: 12 июня на поле чемпионата под музыку из фильма «Миссия невыполнима» выйдет полностью парализованный человек, прошагает по полю и ударит по мячу. Эта победа над болезнью и неподвижностью станет возможной благодаря уникальному экзоскелету, управляемому силой мысли. Эту систему создает в лаборатории Университета Сан-Паулу  нейробиолог Мигель Николелис (Miguel Nicolelis). Доктор Николелис надеется успеть к открытию футбольного события года доработать технологию, которую до сих пор считали невозможной.

Сложность здесь в том, что в качестве нейроинтерфейса будет использоваться не какая-нибудь сложная система имплантируемых электродов, а самая что ни на есть простая электроэнцефалография. ЭЭГ – это очень привлекательная технология, поскольку для сканирования сигналов мозга нужна лишь шапочка с набором электродов и несложный программный алгоритм. Таким образом, нет нужды в хирургических операциях, наноразмерных соединениях электродов с нейронами, оптогенных мутациях и т.п. 
К сожалению, низкое пространственное разрешение ЭЭГ не позволяет получать достаточно информации – обычно лишь от 5 до 50 бит в минуту. Это очень и очень мало – наш мозг даже для простейших движений пальцами генерирует миллионы нервных импульсов. ЭЭГ мозга с целью выявления сигналов, направленных к рукам и ногам, похожа на попытку слушать оркестр посреди шумной улицы. Миллионы посторонних сигналов скрывают те, что нужно выделить, поэтому все попытки создать приемлемый по параметрам ЭЭГ-нейроинтерфейс кончились неудачей. По крайней мере, трем различным научным командам удалось с помощью ЭЭГ лишь научиться отправлять сигналы вроде «старт» или «стоп». Крахом обернулись даже исследования Гая Шерона (Guy Cheron) из Брюссельского университета, а ведь его лаборатория потратила на эти исследования внушительную сумму - $7 млн. Тем не менее, в прошлом году проект Шерона был свернут ввиду отсутствия значимых результатов. 

Доктор Мигель Николелис до недавнего времени был ярым защитником совершенно иного подхода к интерфейсам мозг-машина. Он разрабатывал «кубик»-процессор, записывающий сигналы с электродов, имплантированных в мозг. Ему даже удалось разработать имплантат с 1000 крошечных электродов, которые позволяли сканировать сигналы мозга обезьяны и воспроизводить их в электронных манипуляторах робота. В 2013 году Федеральное инновационное агентство Бразилии выделило Николесису на этот проект невероятно большую сумму в $15 млн., что дало возможность доработать проект и довести сверхточный имплантат до стадии использования на человеке-добровольце. Мигель Николелис утверждает, что его команда уже добилась определенных успехов, и испытания на добровольцах идут с февраля. Недавно был опубликован видеоролик, демонстрирующий пока еще неуверенные движения роботизированного экзоскелета с 17-ю степенями свободы.

Как бы то ни было, интрига сохраняется, и исследователь надеется, что 12 июня 2014 года 70 тыс. зрителей на стадионе Itaquera в Сан-Паулу и миллионы телезрителей во всем мире смогут убедиться, что можно победить болезнь волей к жизни и силой мысли, соединенных с достижениями науки. Это станет долгожданным прорывом в реабилитации людей с ограниченными возможностями. В случае успеха, новый нейроинтерфейс сможет получить широкое распространение и будет использоваться в самых разных отраслях: от игровой индустрии до медицины и космонавтики.

miguel nicolelis нейробиология нейроинтерфейс на основе ээг реабилитация людей с ограниченными возможностями чемпионат мира по футболу 2014 года экзоскелет

Назад

Социальные сети

Комментарии

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий