(PhysOrg.com) – портативный, беспроводной интерфейс мозг-компьютер с использованием электродов для электроэнцефалографии (ЭЭГ), прикрепленных к коже головы, был разработан группой из США. Устройство может позволить парализованным и другим людям, потерявшим контроль над своими конечностями, управлять протезами и другим оборудованием, используя только свои мысли.
Электроэнцефалография измеряет электрическую активность в головном мозге с помощью электродов, прикрепленных к коже черепа, и до сих пор считалась слишком малочувствительной, чтобы дать достаточно информации, которая могла бы быть полезной для этой цели.
Инженер-электрик и нейробиолог Хосе Контрерас-Видаль, руководитель исследовательской группы в Университете Мэриленда в США, сказал, что им удалось проанализировать записи ЭЭГ и сопоставить их с показаниями датчиков движения, прикрепленных к рукам испытуемых, для создания математической модели. декодировать сигналы и преобразовывать один в другой. Они даже смогли создать 3D-карты движений рук добровольцев, чтобы определить, какие клавиши испытуемые нажимали на клавиатуре.
Они обнаружили, что записи ЭЭГ дали им достаточно информации об электрической активности мозга, чтобы точно воссоздать движения рук в трех измерениях. Фактически, Контрерас-Видаль сказал, что большая часть полезной информации поступает только от двух из 34 электродов: на нижней теменной доле и первичной сенсомоторной коре головного мозга.
Бесконтактный интерфейс мозг-компьютер имеет очевидные применения для людей, которые потеряли возможность использовать свои конечности для управления протезами или другим оборудованием, таким как инвалидные коляски, и он может найти применение в будущем для помощи людям, которые перенесли травмы позвоночника, инсульты и т. Д. изнурительные заболевания, чтобы восстановить контроль без необходимости использования инвазивных методов, таких как имплантация электродов в мозг, и рисков заражения, связанных с необходимостью открытия отверстий в черепе.
Контрерас-Видаль и его коллеги в настоящее время тестируют две установки на здоровых добровольцах. Добровольцы носят покрытые электродами тюбетейки и в одной установке управляют искусственной рукой, а в другой – движением курсора на экране. Команда также работает над интеграцией сенсорной обратной связи в систему, кроме визуальной, что довольно медленно.
Применение вне медицинских целей маловероятно из-за дороговизны (хотя это дешевле, чем имплантаты мозга), но когда-нибудь в будущем люди смогут управлять своими компьютерами, надев простую гарнитуру, а не используя клавиатуру. мышь, сенсорный экран или голосовое управление.
Статья с описанием устройства будет опубликована в мартовском номере Journal of Neuroscience.