ИЭФБ РАН IEPhB RAS

Лекция Михаила Лебедева на канале «Культурный код» посвящена науке и культуре, в рамках цикла о мозге и нейротехнологиях.

Лебедев объясняет, что нейроинтерфейс — это устройство, подключаемое к мозгу, которое считывает мысли и направляет их к внешнему оборудованию, а также может посылать обратный сигнал в мозг.

Исторически первыми стали считывать мысли о движении: моторная кора формирует команду, которая в норме идёт к мышцам, но при травме спинного мозга человек может быть парализован при сохранном сознании и работающей моторной коре. Для восстановления движений у парализованных людей активность мозга обходят повреждённый участок спинного мозга и направляют к протезу, экзоскелету или мышцам через стимуляцию.

Инвазивный подход развивал Эдвард Эвартс, записывавший активность нейронов обезьян в моторной коре и показавший связь частоты разрядов с параметрами движения, например с силой.

Апостолос Георгопулос расширил эти работы. Он обнаружил широкую чувствительность нейронов к направлению движения и предложил популяционный вектор, который позволяет декодировать траекторию по активности многих нейронов.

Неинвазивные методы, такие как электроэнцефалограмма и электрокортикограмма, тоже позволяют управлять внешними устройствами, но делают это медленнее и менее надёжно, чем инвазивные электроды.

В экспериментах на крысах были открыты клетки места в гиппокампе и решётчатые клетки в энторинальной коре, которые кодируют положение животного в пространстве и позволяют декодировать его перемещения.

Микростимуляция соматосенсорной коры, изученная Ранульфо Ромо и другими исследователями, даёт возможность передавать в мозг искусственные тактильные сигналы и создавать двунаправленные нейроинтерфейсы.

Современные разработки, включая Utah array и проекты Neuralink, сталкиваются с проблемой биосовместимости. Тем не менее развитие многоканальных записей, декодирования и использование пластичности мозга ведет к разработке практических систем для пациентов и здоровых людей.

https://youtu.be/49lzZfycb3A?si=jFOC17AlFnuD5eQa