Интерфейс мозг-компьютер (ИМК) - одна из наиболее перспективных технологий в лечении неврологических заболеваний и травм

Интерфейс мозг-компьютер (ИМК) является одной из наиболее перспективных технологий в лечении неврологических заболеваний и травм. ИМТ позволяет установить связь между интактными частями головного мозга и протезированием отсутствующих конечностей, носимыми нейропротезами, инвалидными колясками, искусственными органами чувств и другими устройствами, компенсирующими утраченные функции
Ключевые слова: интерфейс мозг–компьютер, нейронная сеть, нейрональная активность, нейрональное декодирование, нейропластичность мозга, электроэнцефалограмма, функциональная электростимуляция.
Научная фантастика в течение многих лет смотрела в будущее, в котором роботы разумны, а киборги — человеко — машинные амальгамы-обычны: Терминатор, Матрица, Бегущий по лезвию и Я, робот-все это хорошие примеры этого. Однако до последнего десятилетия любые размышления о том, что это может означать в будущем реальном мире, не были необходимы, потому что все это было научной фантастикой, а не научной реальностью. Теперь, однако, наука не только сделала догоняющее упражнение, но, воплощая некоторые идеи, выдвинутые научной фантастикой, она ввела практические аспекты, на которые первоначальные сюжетные линии, по-видимому, не распространялись (а в некоторых случаях и до сих пор не распространились).
То, что мы рассматриваем здесь, - это несколько различных экспериментов по соединению биологии и технологии кибернетическим способом, по существу, в конечном счете объединяя людей и машины в относительно постоянном слиянии. Ключом к этому является то, что важна общая конечная система. Там, где задействован мозг, что, безусловно, так и есть, он должен рассматриваться не как отдельная сущность, а скорее как часть общей системы, адаптирующаяся к потребностям системы: общее объединенное кибернетическое существо-это система важности.
Каждый эксперимент описан в отдельном разделе. Хотя между этими разделами существует явное перекрытие, каждый из них выдвигает свои индивидуальные соображения. Поэтому после описания каждого расследования обсуждаются некоторые актуальные вопросы по данной теме. Были подняты вопросы, касающиеся ближайших будущих технических достижений и того, что они могут означать в практическом сценарии. Это не был случай попытки представить здесь полностью упакованный заключительный документ; цель, скорее, состояла в том, чтобы открыть диапазон проводимых исследований, увидеть, что на самом деле вовлечено и посмотреть на некоторые из его последствий.
Для некоторых интерфейсы типа "мозг–компьютер", описанные выше, в настоящее время, возможно, являются слишком далеким шагом, особенно если это означает вмешательство непосредственно в мозг

. В результате, на сегодняшний день наиболее изученным интерфейсом мозг–компьютер является тот, который включает электроэнцефалографию (ЭЭГ), и это обусловлено несколькими факторами. Во-первых, он неинвазивен; следовательно, нет необходимости в хирургическом вмешательстве с его риском инфекции и/или побочных эффектов. В результате этические требования к утверждению значительно меньше, и, поскольку электроды легко доступны, связанные с этим затраты значительно ниже, чем для других методов.
ЭЭГ-это также портативная процедура, включающая электроды, которые просто приклеиваются к внешней стороне головы человека и могут быть установлены в лаборатории с относительно небольшим обучением, небольшим фоновым знанием и небольшим временем — это может быть сделано тогда и там, на месте.
Количество электродов, фактически используемых для экспериментальных целей, может варьироваться от небольшого числа (4-6) до наиболее часто встречающихся (26-30) и значительно превышать 100 для тех, кто пытается достичь лучшего разрешения. В результате отдельные электроды могут быть прикреплены в определенных местах или может быть надет колпачок, в котором электроды предварительно расположены. Уход и управление электродами также значительно различаются между экспериментами от тех, в которых электроды расположены сухими и внешними по отношению к волосам, до тех, в которых волосы сбриваются и используются гели для улучшения контакта.
Некоторые исследования используются в большей степени в медицинской области, например, для изучения возникновения эпилептических припадков у пациентов; однако диапазон их применения широко распространен. Некоторые из наиболее типичных и / или интересных включены здесь, чтобы дать представление о возможностях и текущей работе, а не дать полный обзор нынешнего состояния игры.
Типичными являются те, в которых испытуемые учатся управлять компьютерным курсором таким образом