В Петербурге появляются стартапы, работающие с нейроинтерфейсами. Но пока в этих разработках больше науки, чем бизнеса.
Несколько дней назад компания Илона Маска Neuralink продемонстрировала, как с помощью нейроинтерфейсов обезьяна играет в компьютерные игры.
В проект Маск вкладывает немало: по данным Crunchbase, $158 млн за всё время. Вскоре должны начаться тесты на людях, писал бизнесмен в Twitter. В России тем временем уже ездит машина, управляемая силой мысли, есть чаты для обездвиженных людей, где символы набирают с помощью сигналов головного мозга, и другие проекты.
Снимаем шляпу и показания
Нейрокомпьютерный интерфейс (НКИ) — это устройство, позволяющее получать информацию, которая может быть использована в качестве команд для внешних средств. Эти команды идут непосредственно от головного мозга.
"Здесь существует целый ряд разнообразных технологий. Самая распространённая — электроэнцефалография (ЭЭГ). Если в проводнике происходит движение электрона, то возбуждается электромагнитное поле. У нас в мозге происходит примерно то же самое", — объясняет генеральный директор компании "Нейроматикс" Владимир Статут.
По словам эксперта, при обмене единичных нейронов информацией создаётся такое слабое поле, что ни одно устройство, тем более снаружи черепной коробки, его не зарегистрирует. Но, когда человек осуществляет высшую нервную деятельность, при некоторых действиях активируются целые области головного мозга. Тогда миллионы нейронов взаимодействуют друг с другом. В таком случае при помощи ЭЭГ можно получить электрическую составляющую этого поля. Дальше её раскладывают на основные диапазоны: обычно их восемь на частоте от 0 до 70 гц.
"На основе этого исследуют закономерности, паттерны. Далее их пытаются превратить в полезную информацию, которая может быть использована в режиме НКИ. Взаимодействие мозг — компьютер можно разделить на две части. Первая — это осознанные команды. Когда человек при помощи мозга управляет программами. Вторая — интерфейс снимает с вас показания, которые возникают естественным образом вне зависимости от осознанного желания", — рассказывает Владимир Статут.
Петербургский мозговой штурм
Решения на основе нейроинтерфейсов активно разрабатывают по всей России. Есть платформенный подход: например, инженеры лаборатории "Промышленные системы потоковой обработки данных" Центра НТИ СПбПУ более года назад создали открытую платформу для разработки нейротренажёров и нейроинтерфейсов.
Платформа включает в себя нейрогарнитуру, которая замеряет сигналы активности головного мозга. Она анализирует положение головы в пространстве, угол наклона и поворота. Мобильное приложение на основе полученных данных формирует управляющие команды. Обработка и анализ сигналов производятся на аппаратной части нейрогарнитуры, а управление устройством осуществляется с использованием беспроводной технологии Bluetooth.
По словам Александра Тугова, директора по развитию услуг Selectel, рынок нейроинтерфейсов в России пока развит слабо и ориентирован скорее на предоставление собственных сервисов, а не конечных продуктов. "Разработчики в России сейчас ориентируются на готовые коммерческие продукты, уже выпущенные зарубежными компаниями (например, NeuroSky, Emotiv или NextMind).
Эти компании выпускают специализированные комплекты (Dev Kit) по доступной цене (от $275 до $850). На базе таких комплектов можно в дальнейшем разрабатывать и готовые решения", — говорит эксперт.
Тем не менее в Петербурге есть производители готовых изделий (ООО "Нейротехнологии"), лаборатории ("Промышленные системы потоковой обработки данных" Центра НТИ СПбПУ, Институт когнитивных нейронаук ВШЭ и др.) и даже отдельные стартапы: например, Brainstorm и TuSion.
Если последний обещает поднять продуктивность и научить концентрации, что вполне "научно", то Brainstorm вместе с этим предлагает улучшить память, помочь выучить иностранные языки, что пока не доказано. Как поясняет Владимир Статут, НКИ позволяет определить уровень концентрации на объекте и уровень ментальной релаксации. Есть исследования, которые показали, что 47% времени бодрствования человек проводит не в мыслях о том, чем занимается в настоящий момент.
"Это наше эволюционное преимущество: у человека нет супербыстрых ног, поэтому, когда мы убегаем от тигра, мы думаем не о беге, а о том, как заманить животное в ловушку. Но способность поддерживать концентрацию можно взять под контроль", — отмечает эксперт.
Человек знает, как напрячь мышцу. Но как напрячься ментально, сконцентрироваться, он не знает, так как нет обратной связи. Для этого нужен канал визуализации, и НКИ даёт эту обратную связь. "Вы садитесь за программу, и компьютер показывает ваш уровень концентрации. Например, картинку: муравей толкает яблоко, когда вы сосредоточены. Вверху есть полоска с уровнем вашей концентрации и метка, выше которой вы должны его поддерживать. Как только вы опускаетесь ниже этого значения, игра проиграна. Дальше метка смещается на более высокие показатели и в процессе игры появляются дополнительные отвлекающие факторы. Фишка в том, что у вас, как у собаки Павлова, закрепляется рефлекс. И развивается навык: включить концентрацию на время выполнения важного действия. Есть и обратные упражнения для расслабления", — отмечает Владимир Статут.
Коммерция подождёт
Выручка стартапов в области связи мозг — компьютер пока невелика, но стабильно растёт. По итогам 2020 года выручка ООО "Нейротехнологии" составила 4,4 млн (+48%), ООО "Нейрочат" — 7,6 млн (+64%), ООО "Нейротренд" — 31 млн (+28%). Как считают эксперты, российский рынок НКИ не очень хорошо развит в связи с тем, что это пока скорее научное направление, чем коммерческое.
Доцент Института кибербезопасности и защиты информации СПбПУ Дмитрий Москвин считает, что основная проблема нейроинтерфейсов сейчас — низкая точность работы, так как мозг надёжно защищён черепом и любые изменения или воздействия не могут проводиться с высокой точностью. "Компания Neurolink Илона Маска как раз пытается решить эту проблему вживлением электродов непосредственно в мозг. Но при этом, конечно, существует большая опасность повреждения нервной ткани. Поэтому в России, насколько мне известно, подобные эксперименты пока проводятся только на животных", — говорит он.
