Статьи и видео собранные со всего интернета на тему науки экспериментов и изобретений

Перенесение в компьютер целого человеческого разума (или искусственное его создание) в действительности невозможно. Суть наших личностей (то есть то, что делает, например, Нельсона Манделу именно Нельсоном Манделой) никогда не будет записана на жесткий диск. Зато наш мозг может быть напрямую связан с машинами, что показали лабораторные эксперименты на грызунах, обезьянах и людях. На основании таких исследований я предлагаю представить другое, не менее захватывающее будущее.
Пройдет десятилетие-другое, и созданный интерфейс между мозгом и компьютером позволит вернуть к активной жизни тех, кто пострадал от тяжелых неврологических болезней, обеспечив двустороннюю связь определенных участков мозга пациентов с компьютерными устройствами. Подобное слияние человека и машины вернет утерянные неврологические функции миллионам больных, которые сейчас не могут слышать, видеть, говорить или самостоятельно передвигаться. Более того, мы сможем достичь еще более невообразимой вершины: общаться между собой только посредством волн, испускаемых мозгом.
Международный исследовательский консорциум  (проект -Снова ходим»), одним из основателей которого выступаю я, делает активные шаги в этом направлении. После того как моя группа продемонстрировала возможность соединения живой ткани мозга с различными искусственными конструкциями, мы приступили к разработке и созданию первого устройства с интерфейсом между мозгом и компьютером, способного вернуть подвижность телу пациента, страдающего тяжелым параличом после травматических повреждений спинного мозга или вследствие нейродегенеративных       процессов.
Для того чтобы достичь цели, мы разработали нейропротез, использующий интерфейс между мозгом и компьютером для управления движениями экзоскелета всего тела. Такой «надеваемый робот» даст пациентам возможность контроля над движениями верхних и нижних конечностей и будет поддерживать и нести на себе их тело. Это нейроинженерное устройство мы создали на основании эмпирических нейрофизиологических принципов, выявленных нами в экспериментах по созданию интерфейса между мозгом и компьютером на макаках-резусах и многих других видах животных.
В наших опытах обезьяна по имени Аврора обучалась передавать с помощью интерфейса между мозгом и компьютером свое представление о том, где должен располагаться курсор компьютера. Такое умение возникло естественным путем при выполнении того же задания с джойстиком. Позже мы с успехом повторили эксперимент с пациентами, страдающими болезнью Паркинсона. А еще позже обезьяна в моей лаборатории в Университете Дьюка обучилась с помощью Интернета передавать на сотни миль сигналы мозга, управляющие движениями ног робота в Японии.
Сейчас мы начали работать над обратным процессом передачи сигналов от компьютера непосредственно в спинной мозг. В опытах с обезьянами мы используем подобный сигнал, указывая животному, в какую именно кормушку был помещен кусочек лакомства (гранула корма). А в следующем эксперименте одна обезьяна должна будет передавать другой информацию о местоположении пищи. Когда мы решим и эту задачу, перед нами откроется путь к разработке нейропротезов нового поколения, которые будут способны осуществлять двустороннюю связь с человеком. Мозг владельца будет не только посылать бионической ноге команды о следующем шаге по лестнице, но и получать сигналы от протеза, характеризующие его позу и контакт с поверхностью пола, до того как шагнет вторая нога.
Создание устройств, способных осуществлять как прямую, так и обратную связь, откроет перед нами дверь в бионическое будущее. В настоящий момент на стадии тестирования находятся интерфейсы между мозгом и компьютером, позволяющие управлять наиболее сложными роботами - протезами конечностей. Затем эти роботы - руки и роботы - ноги, как блоки конструктора «Лего», можно будет присоединить к биосинтетическому торсу экзоскелета. Робот-костюм, обнимая бессильное тело своего владельца, сможет поддерживать направленную двустороннюю связь с корой его полушарий, обеспечивая парализованному человеку полную мобильность.
Для того чтобы реализовать идею экзоскелета для парализованных людей, необходима еще одна передовая разработка. Речь идет о создании нового поколения микроэлектродов высокой точности, которые можно было бы спокойно имплантировать в мозг человека, получая от них стабильные долговременные записи электрической активности одновременно десятков тысяч нейронов, расположенных в различных зонах коры. Фактически, чтобы сделать подобный способ управления техникой доступным и практичным с медицинской точки зрения, полномасштабные записи активности мозга должны вестись непрерывно в течение как минимум десятилетия без необходимости хирургической замены устройства.Также будет необходимо имплантировать сделанные на заказ уникальные нейрочипы, которые функционировали бы в течение всей жизни человека, позволяя обрабатывать и переводить паттерны электрической активности мозга в сигналы, управляющие экзоскелетом. Чтобы снизить риск инфицирования и повреждения коры головного мозга, нейрочипы должны быть основаны на технологии маломощной многоканальной беспроводной связи, обеспечивающей передачу совокупной информации об активности тысяч отдельных клеток мозга от электродов к портативному обрабатывающему устройству, по размеру соответствующему современному мобильному телефону. Такой прибор будет отвечать за запуск компьютерных моделей внутренней работы мозга, и его задачей будет мгновенное вычленение электрических сигналов мозга, связанных с перемещением тела в пространстве.
Группы нейронов, участвующие в работе интерфейса между мозгом и компьютером, будут охватывать все области мозга. Выделенные из общей электрической активности двигательных зон коры ключевые сигналы будут преобразовываться в цифровые команды, приводящие в действие части экзоскелета, который в свою очередь начнет перемещать тело человека. Таким образом, робот возьмет на себя часть функций спинного мозга. Генерируемые устройством команды позволят пациенту сделать один шаг, затем другой, замедлить движение или ускориться, наклониться вниз или подняться на несколько ступеней. В то же время от робота к мозгу должны будут непрерывно поступать сигналы обратной связи, поддерживая двусторонний диалог, что позволит создать совершенный механизм взаимосвязи сигналов мозга и ответов робота. Для обеспечения обратной связи необходимо создание эффективных и эластичных сенсоров, которые, располагаясь по всему экзоскелету, отвечали бы за проприорецепцию (ощущение своей позы в пространстве) и чувство касания частями экзоскелета элементов среды. Электрические микростимуляторы передавали бы такие сигналы в кортекс, или, в другом варианте, оптические сигналы активировали бы светочувствительные ионные каналы, расположенные непосредственно в коре пациента. На основании наших собственных экспериментов с интерфейсом между мозгом и компьютером, поставленных на обезьянах, я предполагаю, что после нескольких недель взаимодействия мозг пациента полностью включит в себя весь экзоскелет как настоящее продолжение своего тела. С моей точки зрения, люди будут способны использовать его для свободного и автономного передвижения по всему миру.
Мигель Николелис