Технологии

Женщина управляла истребителем силой мысли

admin
Всего просмотров:

Среднее время на прочтение: 4 минуты, 20 секунд

Джэн Шойерманн (Jan Scheuermann) просто хотела съесть шоколадку. А закончилось все тем, что она стала пилотом самого дорогого истребителя в мире.

Джэн страдает квадриплегией — параличом верхних и нижних конечностей из-за нейродегенеративных заболеваний. Тогда, в 2012 году, предложение ученых из Darpa (агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США, — прим. Newoчём) и Питтсбургского Университетао подключении ее мозга к роботу-руке она восприняла скептически: большее, на что она рассчитывала, — была возможность полакомиться сладостями. Но ученые внесли изменения в проект. Вместо того, чтобы подключить мозг Шойерман к механической руке, они подключили ее к авиасимулятору. Мозг человека устроен так, что для управления F-35 Joint Strike Fighter — модели истребителя нового поколения — он использует те же нервные окончания, что и для манипулирования роборукой. Агентство представило свои разработки на конференции «Будущее войны» 24 февраля, но даже сейчас исследователи настаивают: эксперимент не стал тестированием программы летчиков-испытателей нового поколения для беспилотников управляемых силой мысли.


Джэн с помощью робота несет себе шоколадку. UPMC/University of Pittsburgh Schools of the Health Sciences

Конечно, исследование было проведено в соответствии с программой Darpa под названием Revolutionizing Prosthetics, направленной на создание роботизированных манипуляторов для пострадавших ветеранов.

«Мы думаем именно над тем, как восстановить дееспособность человека после травмы, как использовать мозг для управления роботом», — заявляет Джастин Санчес, руководитель отдела исследований протезирования Darpa

Джастин считает, что искусственная нейронная схема поможет людям выйти за пределы возможного.

Нейронные интерфейсы для компьютеров появились еще в начале века. В 2006 ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе создали интерфейс для подростков, страдающих эпилепсией, который позволял играть в Space Invaders. Идея проста: вместо использования определенного типа нейронов для управления конкретным устройством (таким как кохлеарный имплантат или другой протез), ученые создают интерфейс между мозгом и компьютером. Ну а список задач не ограничивается ничем: начиная с команды «Схвати конфету!» и заканчивая «Сделай бочку!».

Первым делом не самолеты. Сначала предстояло научиться пользоваться рукой виртуально, на экране компьютера. Данные о деятельности нейронов поступают на датчик шириной в 4 миллиметра. Он состоит из 96 микроэлектродов — Санчес ласково называет их «семечками». Каждая «семечка» «посажена» в отдельную клетку мозга.

«Мы вживляем их в двигательные зоны коры головного мозга, чтобы они могли близко подобраться к клеткам и считать данные об их деятельности»

Его команда просто переписала программу: теперь, вместо управления манипулятором, мозг контролировал высоту, вращение, и крен истребителя.

«Кажется, мы начинаем понимать, как работает наш мозг»

Но не стоит спешить. Даже если Darpa и пытается построить эскадрильи управляемых мозгом дронов, к реальным испытаниям они приступят еще не скоро. На видео ниже показан неуверенный полет Джэн. В боевых условиях у такого истребителя нет шансов. И это не говоря о том, что заправка проводится в воздухе.

 

Шойерманн за штурвалом

Конечно, Джэн не является профессиональным пилотом (она, вообще-то, пишет детективы). И это меньшая из проблем, с которой столкнулся центр. Санчес признается, что ни он, ни его коллеги-исследователи до сих пор точно не знают, как нейроны управляют движением. И даже если в один прекрасный день они поймут, как связаны между собой клетки, эксперимент не сдвинется с мертвой точки. Просто мозг «меняет проводку» всей схемы по мере того, как овладевает тем или иным умением. А это непосредственным образом влияет на передающий данные датчик, потому что он привязан к определенной группе клеток.

Несмотря на практическое применение полета Джэн, технология получила негативные отзывы.

«Я хочу помогать людям с неврологическими расстройствами стать независимыми и получить контроль над своей жизнью. И, на мой взгляд, публикация посвящена сфере развлечений и видеоигр», — пишет в электронном письме Джон Донохью, первопроходец в этой сфере из университета Брауна

Проблема, по его мнению, в том, что Darpa публикует видео без какой-либо отсылки к научному исследованию. В ответ ученые заявляют, что статья уже отправлена в печать, но еще не опубликована. Заявление Darpa удивило исследователей из Питтсбурга, которые боятся, что правительство может поставить под сомнение научный интерес их исследований (научные журналы, как известно, очень трепетно относятся к обсуждениям исследований до их публикации).

Итогом и настоящим достижением проекта, конечно, стала возможность перепрограммирования и использования тех же нейронов в других целях.

«По сути, это пример того, как мы меняем свое представление о работе мозга», — утверждает Санчес

Это только начало, но ученый уже сейчас предлагает подумать, сможет ли человечество отказаться от физических интерфейсов. И касается это не только видеоигр: речь может идти о совершенном новом способе познания мира и реальности.

Оригинал: Wired
Перевел: Леонид Мотовских для Newочём
Редактировал: Евгений Урываев