Цивилизация
Американские биологи подключили виртуальную руку к мозгу обезьян и научили их двигать ей и осязать предметы в киберпространстве, что поможет медикам разработать полноценные искусственные конечности в ближайшем будущем, сообщает РИА «Новости» со ссылкой на публикацию в журнале Nature.
«Наше изобретение открывает новый класс «прослоек» между мозгом и компьютером — нейрокомпьютерных интерфейсов, которые позволяют обмениваться сигналами в обе стороны — из мозга в машину и обратно. В нашем эксперименте мозг напрямую управляет виртуальным телом, которое в свою очередь передает в другой отдел мозга электрические сигналы осязания», — объяснил руководитель группы ученых Мигель Николелис из университета Дьюка (США), чьи слова приводит пресс-служба университета.
Николелис и его коллеги, в том числе выходец из России Михаил Лебедев, встроили в мозг двух макак-резусов множество сверхтонких электродов. Несколько сотен искусственных нервных окончаний было подключено к двигательному центру мозга этих приматов, и несколько тысяч других «кибернейронов» — к центру осязания.
Ученые подключили электроды к компьютеру, который обрабатывал и исполнял сигналы движения и передавал в центр осязания тактильные ощущения, которые испытывала виртуальная рука примата.
Затем ученые научили макак двигать курсором или виртуальной рукой по экрану компьютера. В ходе первых экспериментов обезьяны могли пользоваться джойстиками, которые были отключены через несколько раундов игры.
Когда обезьяна двигала руку или курсор в правильном направлении или «дотрагивалась» до нужного предмета, она получала стакан фруктового сока. Количество объектов, устройство их «поверхности» и правильная последовательность прикосновений постоянно менялась.
Макаки довольно быстро научились двигать своей новой «конечностью» — первая обезьяна освоила этот навык за девять попыток, а вторая — за четыре раунда игры. После нескольких успешных попыток обезьяны запомнили «выигрышный» тип поверхности и всегда выбирали кибер-предметы с такой поверхностью.
«Мы в первый раз наблюдали за тем, как мозг управляет виртуальной конечностью и получает обратные сигналы. Взаимодействие между мозгом и телом-«аватарой» происходило независимо от настоящего тела обезьяны, так как животное не двигало своими реальными руками и кистями, и не дотрагивалось кожей до предметов. По сути, мы создали новый сенсорный канал, который мозг использовал для обработки информации, которая была недоступна через традиционные «окна» в реальный мир», — сказал Николелис.
Ученые полагают, что их технология поможет создать искусственные конечности с обратной связью, а также восстановить подвижность и тактильную чувствительность людей, у которых тем или иным образом поврежден спинной мозг.
«В ближайшем будущем люди с параличом конечностей смогут не только двигать руками и ногами при помощи подобных технологий, но и чувствовать форму и строение вещей, к которым они будут прикасаться и по которым они будут ступать», — заключает ученый.
