Интерфейсът мозък-компютър – от научна фантастика до реално приложение

2024-05-31 10:51:03 |

Китайските учени в последните години отчитат значителен скок напред в технологията за интерфейс мозък-компютър (Brain-computer interfaces, BCI). Наскоро китайски екип от изследователи и учени представи своята система Neucyber, инвазивен имплантиран BCI, независимо развит в Китай. Технологията стана по-известна в края на миналия месец, когато екипът проведе публични експерименти, в които маймуна контролираше роботизирана ръка, използвайки само своите мисли, и успешно достигна своята цел – сладка ягода за награда за добре свършената работа. Това на практика демонстрира пред китайската и световната публика потенциала на Neucyber. Публичността и добрите резултати преди няколко месеца дадоха голям тласък на развитието на системата Neucyber, която усилено върви напред в развитието на тази на пръв поглед магическа технология.

Интерфейсите мозък-компютър или BCI (Brain-computer interfaces) са технологии, които декодират и предават мозъчни сигнали към външно устройство за извършване на желано действие. На практика тази технология ще позволява на потребителите само чрез мисълта си да постигат резултатите, за които помислят, или да контролират машини и инструменти с ума си.

Системата Neucyber се състои от три основни компонента: гъвкави микроелектроди с висока пропускливост, високоскоростни устройства за придобиване на неврален сигнал и генеративен алгоритъм за декодиране на невронните сигнали. Те работят заедно за улавяне и декодиране на електрическите сигнали от мозъка на маймуната, което ѝ позволява да контролира роботизирана ръка с мислите си. Джан Лей, директор на Китайския институт за изследване на мозъка, демонстрира как системата събира и декодира мозъчни сигнали. Гъвкавият електрод, имплантиран в черепа на маймуната в продължение на близо година, и до този момент продължава да предоставя висококачествени данни.

BCI технологията набра популярност неотдавна покрай американския милиардер и бизнес магнат Илон Мъск, който в последните години е доста активен в тази област. Докато Neuralink на Илон Мъск вече е имплантирал безжични мозъчни чипове при хора, Китай се подготвя да започне човешки изпитания през следващата година. Китайският институт за изследване на мозъка работи върху превръщането на кабелната система Neucyber в напълно имплантирано безжично устройство. Според Джан Лей предизвикателството се състои в интегрирането на устройството в малък, безопасен формат, подходящ за човешки мозъци.

Технологията за интерфейс мозък-компютър, макар и наскоро популяризирана от Neuralink, се развива под много различни начини за вече повече от 50 години. През 1970-те години се провеждат първите успешни експерименти с BCI технологии, при които е доказано, че електроенцефалограмата (ЕЕГ) може да бъде използвана за комуникация между мозъка и компютър или друго устройство. Тези ранни експерименти поставят основите за бъдещото развитие на интерфейса. През 1990-те години се отбелязаха значителни постижения в разработването на инвазивни BCI, като се използваха микроелектроди, имплантирани директно в мозъка. Първите клинични приложения са в началото на 21-ви век, а безжичните системи за интерфейс мозък-компютър се развиват от 2010 г. насам. Китайската система Neucyber представлява основна стъпка напред като първата високоефективна инвазивна система за интерфейс мозък-компютър в страната.

Разработването на цялата система Neucyber отне само година. Ли Юен, директор за развитие на бизнеса на Xinzhida Neurotechnology, компанията, която съвместно разработи това решение, обяснява, че изграждането на този систематичен проект е било възможно благодарение на екип от специалисти от специфични области, включващи сферите за разработване на чипове, алгоритми, софтуер и материали.

Интегрирането на Neucyber в компактно устройство включва адресиране на много важни въпроси като захранването, комуникацията на сигнала, консумацията на енергия, генерирането на топлина и ограниченията на размера. Затова е много важно точното детайлно разработване както на хардуера, така и на софтуера на системата. Експертите от индустрията смятат, че Китай все още има шанс дори да надмине САЩ в развитието на тази технология и реалното ѝ приложение в медицинска употреба при миоелектрически протези, лечение на неврологични заболявания и дори мониторинг на околната среда и спасяване след бедствия.

През октомври 2023 г. университетът „Цинхуа“ в Пекин обяви успешно изпитване за лечение, подпомагано от BCI, отбелязвайки значителен етап в рехабилитацията на пациентите. Компанията Zhonghua Brain-Computer Integration Technology Development, ситуирана в Ухан, разработи напреднали специализирани BCI чипове, което поставя Китай още една крачка напред в глобалната надпревара за развитието на технологията. Бъдещето на развитието зависи от напредъка на сензорите, чиповете и методите за безжично предаване на данни. Дори да изглежда невероятно на пръв поглед, тази технология всъщност има голям потенциал за развитие и реално приложение дори в близките десетилетия.

Тъй като Китай продължава да бута напред границите на технологията за развитието на интерфейса мозък-компютър, бъдещето изглежда обещаващо за нови иновации, които биха могли да революционизират медицинските лечения и взаимодействията между човека и машините.

Our Privacy Statement & Cookie Policy

By continuing to browse our site you agree to our use of cookies, revised Privacy Policy. You can change your cookie settings through your browser.
I agree