Ключевые игроки добились разрешений на клинические испытания на людях
В мире десятки компаний разрабатывают инвазивные интерфейсы «мозг — компьютер», но главных несколько: Neuralink, Blackrock Neurotech, BrainGate, ClearPoint Neuro и Synchron. Самая известная — Neuralink Илона Маска — в сентябре 2023 года получила разрешение независимого наблюдательного совета на набор участников для первого испытания на людях своего мозгового имплантата для пациентов с параличом. Имплант вживляет не человек, а робот — в ту часть мозга, которая отвечает за намерение сделать движение.

Нейробиолог, профессор мехмата МГУ, главный научный сотрудник Института эволюционной физиологии и биохимии имени Сеченова Михаил Лебедев исследует кору полушарий головного мозга и разрабатывает нейроинтерфейсы - технологии, позволяющие связать мозг и компьютер. Михаил был одним из 400 экспертов и слушателей, которые собрались в УрФУ на V Международном форуме по когнитивным нейронаукам Cognitive Neuroscience-2022. Мы воспользовались его приездом в Екатеринбург, чтобы узнать, как нейроинтерфейс поможет восстановить или заместить утерянные функции организма.

Это оказалось возможным благодаря компьютерному алгоритму и технологии сканирования мозга под названием фМРТ.

Израильский стартап Brain.space создал универсальное устройство для снятия электроэнцефалограммы головного мозга (ЭЭГ). Технология от Brain.space представляет собой шлем с 460 электродами, который не нуждается в подключении к стационарному оборудованию и считывает ключевые показатели «на ходу». Ключевые преимущества устройства — дешевизна, простота использования, а также автоматическое распознавание разных пользователей и настройка под особенности их мозговой активности.

В СМИ часто можно услышать о проектах, которые помогают парализованным людям взаимодействовать с окружающим миром. Но в этой статье мы поговорим о не менее интересной, но более обойдённой вниманием теме — о нейроинтерфейсах, помогающих людям с параличом конечностей восстанавливать самостоятельную двигательную активность.

Специалисты из США и Сингапура разработали первый неинвазивный метод дистанционного контроля определенных нейронных цепей в мозге при помощи ИК-излучения. Инструмент в потенциале способен разрешить одну из основных проблем нейробиологии — гибко тестировать функции отдельных клеток мозга и глубоко расположенных цепей в процессе изучения нормального поведения животного.

Достижения в области самогенерируемых систем доставки лекарств, коммуникации между мозгом и технологий уменьшения травм - это лишь некоторые из новейших исследований, проводимых Университетом Райса.
Несколько исследовательских проектов, финансируемых программой N3 Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), могут предвещать будущее высокоразвитого взаимодействия человека и машины, которое расширяет возможности солдат и служб быстрого реагирования.

Имплант для головного мозга «ELVIS» позволит вернуть зрение незрячим и слепоглухим людям. Это прорывная технология в области мирового нейропротезирования и первая подобная разработка в России. Над системой кортикального импланта совместно работают специалисты «Фонда поддержки слепоглухих «Со-единение» и Лаборатории «Сенсор-Тех». Проект впервые публично анонсируется сегодня на Петербургском международном экономическом форуме.

Основной целью Центра является разработка информационной технологии двунаправленных коммуникаций с использованием кортикографического интерфейса в сочетании с современными методами обработки многомерных данных и соматосенсорной обратной связью посредством электростимуляции или сенсорного замещения.
Проект выполняется совместно с клиническим медицинским центром Московского Государственного медико-стоматологического университета им А.И. Евдокимова и Российским НИИ нейрохирургии им. А. Л. Поленова, которые являются клиническими базами этого междисциплинарного проекта.

Резюме: новый беспроводной мозговой имплант без батареи, использующий оптогенетику, может управлять социальными взаимодействиями у мышей.

Существуют разработки, позволяющие парализованным людям общаться, считывая незначительные сокращения мимических мышц, однако для некоторых из них даже такие движения недоступны. Именно для них инженеры из Великобритании изобрели альтернативное устройство, отслеживающее сокращение одной из самых маленьких мышц человека.

Chinese brain-computer interface research is about a decade behind the US or Europe but is likely to catch up quickly as the government pours funding into the China Brain Project. Local manufacturers of implants for Deep Brain Stimulation (DBS) and Spinal Cord Stimulation (SCS) are giving established global players a run for their money. Neurotechnology startup activity is limited.

Многие научно-фантастические идеи уходят корнями в 70-е годы. Мы не знаем, является ли это доступностью психоактивных веществ в то время, свободной любовью или модой, но, похоже, что-то породило массу идей, которые до сих пор кажутся современными.

The team successfully tested the method on non-human primates and read out their brains' intentions.
Новый тип интерфейса мозг-машина (ИМТ), который является минимально инвазивным, может считывать намерения мозга с помощью ультразвуковой технологии.
Совместная группа исследователей из Калифорнийского технологического института разработала систему, которая может считывать активность мозга, соответствующую планированию движения.
Исследование команды было опубликовано в журнале Neuron в понедельник, 22 марта.

As big pharma interest grows in bioelectronics medicine, Astellas swoops in for a startup developing wireless, grain-sized devices powered by ultrasound for CNS disease monitoring and intervention.

Хотя нейроинтерфейсы все еще кажутся атрибутом научной фантастики, эта технология намного реальнее, чем думают многие, считает сооснователь и гендиректор компании Valve Гейб Ньюэлл. По его словам, Valve работает над системой мозг-компьютер на базе платформы OpenBCI с открытым исходным кодом более двух лет и пока не готова показать ее как готовый коммерческий продукт. Но в ближайшие 2-3 года, считает Ньюэлл, именно нейроинтерфейсы начнут менять все вокруг — игры, работу и даже сон, которым можно будет легко управлять через смартфон.

"В статье показана возможность применения нейроинтерфейса на базе когнитивного шлема с различными традиционными типами контроллеров для управления транспортным средством. Продемонстрировано извлечение знаний из электроэнцефалограммы на основе оптимизатора мягких вычислений базы знаний. Широкое применение вычислительного интеллекта и когнитивных инструментов повышает надежность работы нечетких систем управления."

Французский стартап NextMind начал принимать заказы на устройство ввода нового поколения — нейронный интерфейс Dev Kit. Гаджет преобразует сигналы мозга в цифровые команды и позволяет управлять компьютерами и AR/VR-гарнитурами. В отличии от нейроинтерфейсов, вроде Neuralink Илона Маска, система Dev Kit неинвазивна — то есть не имплантируется, а крепится к затылку с помощью обычный резинки. Один интерфейс обойдется в $399.

Ученые из лаборатории Командования по развитию боевого потенциала армии США (DEVCOM) разработали алгоритм машинного обучения для моделирования и декодирования мозговых волн. Технология самостоятельно разделяет динамические паттерны в сигналах мозга и расшифровывает поведение или состояние человека. Авторы предлагают использовать алгоритм сразу в нескольких системах — в переговорах без слов, в лечении неврологических расстройств и для анализа физического состояния на любом расстоянии.

Инженеры из Пхоханского университета науки и технологии в Южной Корее построили искусственный синапс для мемристора. Синапс изготовлен на основе лигнина, натурального полимера, который распространен в природе и содержится в клетках сосудистых растений и некоторых водорослей. Как правило, мемристоры делают из неорганических материалов, они хрупки и не обладают биосовместимостью. Используя лигнин, мемристор можно сделать гибким, имплантируемым в организм, биоразлагаемым и дешевым.

Что может быть killer application для нейроинтерфейса с нейроплатформой -- если сдержать полёт фантазии и не напирать на развлечения (помним про "хотели летать в космос, а получили чирикатель на 140 символов")? Скажем, наверняка можно будет передавать речь (прямо звуком! ещё и ускоренным звуком, как слепым), но не видео (слишком широкий канал, это ещё не скоро будет). Но чем это лучше передачи звука просто наушниками? А видео можно передать через очки VR. Запахи и вкусы? Но какой на это будет спрос? Медицина? Это опять-таки нишевая область. Диктовка в чаты -- и для этого дырявить череп? И этим всем нужно будет учиться пользоваться -- как играть на музыкальном инструменте (много ли у нас желающих учиться играть на скрипке? Помним, что Энгельбарту за его интерфейсные идеи не платили -- та самая "скрипка Энгельбарта", mother of all presentations имела оглушительную коммерческую неудачу, оказав сильнейшее влияние на развитие IT.

«Наушник», разработанный американскими учёными, воздействует на нерв в мозгу, отвечающий за изучение языков.

Американские ученые разработали и испытали новый метод управления сновидениями, способный усилить творческий потенциал. Примерно то же самое делали в свое время Мэри Шелли и Сальвадор Дали, но теперь, благодаря носимым датчикам и приложениям, задающих тему сна, это стало легче.

Группа исследователей под руководством профессора Алима-Луи Бенаби (Alim-Louis Benabid) из французского Университета Гренобль-Альпы разработала алгоритм для нейрокомпьютерного интерфейса, с помощью которого практически полностью парализованный пациент смог управлять полным экзоскелетом. В этом устройстве мужчина смог пройти в общей сложности 145 метров в течение 39 исследовательских сеансов, сделав 480 шагов. Подробности о работе ученых опубликованы в The Lancet Neurology.

Уже несколько десятилетий ученые со всего мира пытаются соединить человеческий мозг с компьютером. Вслед за ними идею создания нейроинтерфейса подхватили крупные бизнес-корпорации и стартапы. О намерении разработать систему, которая поможет управлять объектами силой мысли, уже заявили Facebook и Илон Маск. Одни возлагают на нейроинтерфейсы надежды — технологии позволят людям с ограниченными возможностями восстановить утраченные функции, улучшить реабилитацию человека, перенесшего инсульт или черепно-мозговую травму. Другие скептически настроены к подобным разработкам, полагая, что их использование чревато юридическими и этическими проблемами.Компания Meta и социальные сети организации, в том числе Facebook, признаны экстремистскими на территории России

Со времён изобретения манипулятора "мышь" прошло полвека, и это по-прежнему один из основных способов взаимодействия человека с компьютером. Я поехал на конференцию в Институт когнитивных нейронаук ВШЭ, чтобы узнать о последних достижениях в области BCI, которая находится за горизонтом, и поэтому так интересна.