Автомобиль, которым управляет мысль

Не так давно в Буэнос-Айресе (Аргентина) на конференции общества "Биомедицинская техника" сотрудники Токийского университета представили мини-автомобиль, которым управляют крысы. Причем не с помощью лапок, а исключительно силой мысли. Ученые считают, что подобный крысомобиль поможет в дальнейшем создать "мыслеуправляемую" инвалидную коляску.

Фото: Фото: AP

Это средство передвижения, называемое исследователями RatCar, представляет собой небольшую тележку, снабженную специальным прибором, способным считывать электронные сигналы, возникающие в больших полушариях переднего мозга крыс при их передвижении. Для того, что бы их считать, от декодера отходит пара электродов, которые крепятся прямо на мозг животного. Считывающее устройство также соединяется с электрическим мотором, приводящем этот диковинный крысомобиль в движение.

На первом этапе обучения крысы управляли платформой с выключенным мотором. Они просто ходили туда, куда хотели, а декодер считывал сигналы, возникающие при этом в коре больших полушарий. Благодаря этим тренировкам ученые смогли определить, на какие именно импульсы декодер должен будет реагировать в дальнейшем.

Затем крыс прикрепили к машинам "по-настоящему", так, что их лапки лишь слегка касались пола. В результате этого ограничения свободы перемещения грызуны смогли управлять машиной, лишь думая о том, куда бы им хотелось пойти. Декодер исправно считывал все их импульсы, отбирал из них те, которые были заложены в его памяти и в ответ на их поступления подавал различные команды электромотору. В результате чего крыса вместе с повозкой могла переместиться туда, куда ей хотелось, остановиться, развернуться и даже дать "задний ход".

Читайте также: У робота-хирурга рука не дрогнет…

Шесть из восьми животных, участвовавших в подобных тренировках, по мнению исследователей, неплохо приспособились к новой жизни. Причем было заметно, что новый способ передвижения им даже нравится. Правда, пока не совсем ясно, насколько осознанно крыса выбирает направление движения — возможно, она просто следовала за крысомобилем, а не управляла им сама.

Иными словами, находясь в повозке, крыса могла думать не о том, что ей надо ехать вперед, повернуть направо или остановиться, а размышлять примерно следующим образом: "я поехала… мне хорошо, еду… что-то укачало, стоп". Сами понимаете, что подобное сложно считать осознанным мысленным управлением транспортным средством, скорее это просто оценка возникшей ситуации.

Фото: AP

Также ученые отмечают, что чувствительные электроды на первом этапе зафиксировали очень много "посторонних" нервных импульсов, которые, возможно, никак не связаны с осознанным движением животного. Как отфильтровывать подобный "мусор" пока не совсем понятно. Возможно, дальнейшие эксперименты помогут более точно определить, какие из сигналов коры головного мозга ответственны именно за перемещение, а какие просто сопутствуют ему, показывая, например, эмоциональную реакцию крысы на подобное "издевательство" над ней.

Вполне возможно, что в память декодера попали сигналы, означающие: "Что вы со мной делаете?!", или "Ой, как здорово!". Сами понимаете, такие мысли совершенно бесполезны при управлении крысомобилем. Поэтому ученым еще предстоит разобраться в том, какие именно нервные импульсы декодеру следует запоминать, а на какие вовсе не обращать внимания.

Создатели крысомобиля уверены, что это транспортное средство в дальнейшем поможет людям создать тележку для инвалидов, для управления которой будет достаточно всего лишь "силы мысли" пассажира. Но, как и всякое "ноу-хау", связанное с медициной, ее сначала следует испытать на лабораторных животных. И здесь выбор не случайно пал на крыс — считается, что мозговая активность этих очаровательных грызунов очень похожа на человеческую.

Вообще, приборы для инвалидов, основанные на использовании нейромашинного интерфейса появились достаточно давно. Впервые подобную идею предложил еще в 1960-х годах известный нейрохирург Поль Бах-и-Рита. Однако потребовались годы, прежде чем ученые смогли разработать первый из подобных приборов.

В 2009 году группе ученых из США и Аргентины удалось вернуть парализованному пациенту возможность общаться с внешним миром, связав его мозг с синтезатором речи и декодером, которые обеспечивают практически мгновенное распознавание звуков, "произнесенных" мысленно. Это был мужчина, получивший в 16 лет повреждение мозгового ствола. В результате этой травмы он был полностью парализован (двигаться могли только его глаза), однако сохранил рассудок и способности к познанию.

Когда пациенту исполнился 21 год, исследователи вживили ему в кору больших полушарий электрод, соединенный с декодером. Через некоторое время инвалид смог научиться произносить несколько звуков, а затем и складывать из них слова. В настоящее время ученые работают над совершенствованием декодера, надеясь в ближайшем будущем вернуть пациенту способность к членораздельной связанной речи.

Также ученым удалось с помощью создания соответствующих декодеров вернуть слепым людям способность различать цвета и контуры неподвижных объектов. Ведутся разработки устройств, которые смогут позволить людям, потерявшим конечность, с помощью силы мысли более эффективно управлять своими протезами.

Читайте также: Запасная печень? Скоро вырастят!

Кстати, в последних разработках в качестве подопытных животных также используют крыс. Возможно, когда все эти устройства, облегчающие существование людям с ограниченными возможностями, наконец-то появятся в широкой продаже, многие из инвалидов вспомнят этих грызунов с благодарностью. Ведь именно они помогли им вернуть утраченную возможность передвижения…

Читайте также в "Правде.Ру"