Направление разработки нейроинтерфейсов развивается быстро, и
ученые задаются новыми вопросами. Например, почему бы не создать
интерфейс мозг мозг, который даст возможность скооперировать
нескольких животных, чтобы их мозг выполнял общие задачи, или
записывать информацию в мозге одного человека, декодировать ее и
посылать в мозг другого?Система мозг плюс мозгПоследнее время в
области создания интерфейса мозг мозг были определенные подвижки, в
том числе в нашей лаборатории. Первые исследования были проведены
на крысах. Крысы очень умные животные. Если мы стимулируем мозг
обезьяны и просим ее распознать эту стимуляцию, то, как правило,
требуется несколько недель, чтобы обезьяна начала понимать, чего мы
от нее хотим, когда стимулируем ее мозг. А крысы обучаются довольно
быстро: можно поставить на голову крысы инфракрасный датчик,
стимулировать сенсорную зону, и животное быстро распознает источник
инфракрасного освещения в комнате, особенно если он расположен там,
где нужно искать еду. Поэтому интерфейс мозг мозг был впервые
продемонстрирован на крысах.В эксперименте крыса выполняла типичную
задачу: если лампочка находилась справа, следовало нажать на правый
рычаг; если лампочка была с другой стороны нажать на
соответствующий рычаг слева и так далее. В это время активность ее
мозга записывалась и передавалась другой крысе, но уже в форме
электрической стимуляции. Вторая крыса уже была обучена реагировать
на электрическую стимуляцию, и она интерпретировала активность
мозга первой крысы и повторяла ее действия работал интерфейс мозг
мозг. Но это было бы примитивно: ясно, что крыса умеет реагировать
на стимуляцию и воспроизведет то, что мы от нее хотим. Чтобы
усложнить эксперимент, мы сделали петлю обратной связи: если вторая
крыса понимала первую хорошо и выполняла все правильно, то первая
получала дополнительную награду, которая являлась для нее стимулом
думать так ясно, чтобы другая крыса могла легко интерпретировать ее
мысли. Эксперимент все равно получился довольно простым, однако он
положил начало интерфейсам мозг мозг.Потом мы заинтересовались
кооперативными экспериментами, которые назвали интерфейсом мозг
плюс мозг: несколько обезьян сообща управляли устройством. Двадцать
лет назад уже проводились подобные эксперименты с помощью
неинвазивных методик были предложены системы на основе ЭЭГ.
Используя их, несколько музыкантов с помощью мозговых волн играли
музыку. Или группа людей управляла каким-то прибором кажется, это
было устройство, которое поливало газон водой.Мы были первые, кто
сделал инвазивный интерфейс мозг плюс мозг. В эксперименте
участвовали либо две, либо три обезьяны одновременно. Если одна
обезьяна управляет искусственной рукой, идет полезный сигнал, но
есть и шум, поскольку рука немного дергается. Если у нас две
обезьяны, то полезный сигнал остается, а шум компенсируется и
устраняется, поэтому две обезьяны справлялись с задачей лучше. В
другом эксперименте каждая обезьяна управляла одной координатой:
первая координатой X, вторая координатой Y. Поскольку каждая из них
имела упрощенную задачу, то вместе они справлялись еще лучше.В
следующем эксперименте три обезьяны смоделировали нечто, что я
называю супермозгом: у каждой имелся двумерный дисплей (то есть
одна обезьяна контролировала перемещения виртуальной руки по осям Х
и Y, вторая X и Z, а третья Y и Z), и втроем они управляли
трехмерными движениями руки. Можно представить, что несколько
мозгов объединены в сеть, при этом каждая обезьяна думает, что
занимается чем-то своим, и не знает, что их общий супермозг
выполняет некую глобальную задачу. Интересно, что, поскольку в
эксперименте участвовали три обезьяны, одна из них могла начать
работать хуже, но остальные все равно справлялись с задачей, что
доказывает надежность такого интерфейса.На данном этапе все это
выглядит как игра. Например, был простой эксперимент, когда на
человека надели неинвазивный интерфейс и он генерировал команды 0
либо 1. Если это была единица, то стимулировалась анестезированная
крыса, и она шевелила хвостом. Это было опубликовано и названо
интерфейс между человеком и крысой два разных вида, помещенные в
интерфейс мозг мозг. Также провели эксперимент, когда одна обезьяна
бодрствовала, а другая была анестезирована, и ей стимулировали
спинной мозг, за счет чего она воспроизводила движения первой
обезьяны вторую обезьяну в данном случае почему-то назвали
аватаром.Все это так или иначе к чему-то приведет. В ближайшие пять
лет мы увидим действительно интересный эксперимент по соединению
одного мозга с другим. И, может быть, успех будет достигнут за счет
того, что количество каналов, соединяющих один мозг с другим,
увеличится. Можно представить ситуацию, когда один человек
подключен к другому и происходит минимальное декодирование: мы
посылаем активность мозга одного человека в мозг другого, и второй
человек начинает чувствовать то, что ощущает
первый.НейромаркетингСейчас развивается такое направление, как
нейромаркетинг. Его обычно описывают в других терминах, чем
нейрокомпьютерный интерфейс, но по сути это то же самое. Речь идет
о потребителе, который может купить или не купить определенный
продукт. Задача ученых считать его мысли или подобрать стимул,
который окажет максимальное воздействие на мозг потребителя, чтобы
продажи конкретного продукта увеличились. Здесь тот же самый
интерфейс между мозгом и компьютером: информация считывается и
посылается в мозг с помощью сигналов.В экспериментах на обезьянах
мы немного продвинулись в этом направлении. Я работал с обезьянами,
которые взаимодействовали с роботом: робот преподносил обезьяне
еду, причем мог делать это с разных сторон. В зависимости от того,
как мы планировали эксперимент, обезьяна могла смотреть на еду,
расположенную в одном месте, но она знала, что в итоге получит еду
с другой стороны. Когда мы клали еду в кормушки, мозг обезьяны
четко реагировал на подачу еды: обезьяна сидит, еще ничего не
делает, просто смотрит, как ей кладут два кусочка, и мы уже знаем,
что она планирует через 10 секунд схватить конкретный кусок еды
допустим, тот, что лежит справа, а не слева. Очень часто мы
наблюдали, что активность нейронов в момент предвкушения еды
значительно превышала ту активность нейронов, которая возникала,
когда обезьяна хватала еду.Скорее всего, области нейромаркетинга и
интерфейсов мозг компьютер сольются, и мы увидим интерфейсы,
которые считывают нашу мотивацию и информацию, связанную с
наградой, и будут использоваться в коммерческих целях. Очень много
подобных идей, которые в будущем будут воплощаться. Возможно, мы
сможем передавать мысли друг другу, и наши мысли будут считывать
представители бизнеса. И, конечно же, философы подключатся к этому
направлению и напишут научные труды о том, этично или неэтично
считывать мысли ради получения выгоды или общаться посредством
интерфейсов мозг мозг.
