Биологическая Обратная Связь

Прибор поможет испытывать оргазм
13.02.2001.  www.pereplet.ru
Разработан новый медицинский прибор, который позволит женщинам испытывать оргазм при простом нажатии на кнопку. Для того, чтобы прибор заработал, терапевт просто должен вживить электроды в спинной мозг и поместить маленький генератор сигнала в кожу под ягодицами. Пациентка может регулировать свои ощущения путем поворота тумблера на ручном пульте. Д-р Стюарт Мелой из Северной Каролины, разработавший этот прибор, считает, что он может помочь женщинам, имеющим проблемы в половой сфере, вернуться к нормальной сексуальной жизни. Впервые о результатах работы Мелоя сообщил британский журнал "New Scientist". "Идея создания такого прибора пришла совершенно неожиданно", - говорит Мелой. - "Я пытался помочь страдающим от постоянных хронических болей и получил ответ, который совершенно не ожидал." Мелой ввел электроды в спинной мозг пациентки и при помощи электрических импульсов пытался изменить сигналы боли, проходящие по её нервным волокнам. Для того, чтобы правильно разместить электроды пришлось обратиться за помощью к хирургам. После того, как Мелой запустил электрический импульс, женщина громко закричала. "Я спросил её, в чем дело, что случилось, и она ответила: "Вы должны научить этому моего мужа", - говорит Мелой. После того, как он обнаружил, что существуют похожие случаи в медицинской практике, он понял, что это явление можно использовать. "Единственный вопрос для меня заключался в том, как долго можно пользоваться прибором", - сказал Мелой. Лабораторные испытания уже продемонстрировали безопасность прибора. Мелой еще не проверял действие прибора на мужчинах, но он полагает, что он будет работать точно также, как и на женщинах.

Мозг узнал чужие руки
25.06.2001.  Yтро.Ru
Денису Шателье, французскому маляру, пришлось пересаживать руки после того, как в 1996 году у него в ладонях взорвалась самодельная ракета. Четыре года спустя команда хирургов из Лиона сделала первую в мире операцию по двойной пересадке рук; имя донора до сих пор остается неизвестным.
Снимки мозга, сделанные перед операцией, показали, что мозг переключился на контроль над локтями Шателье. Электрические импульсы мозга были промерены заново через два, четыре и шесть месяцев после операции. Стало ясно, что мозг "узнал" новые руки и регионы мозга, отвечающие за контроль над ладонями, постепенно возвращаются к своим естественным функциям.
Ученые во французском Институте когнитивных наук заявляют, что это свидетельствует о высоких адаптационных свойствах мозга, даже у взрослых людей. Похожие изменения демонстрируют пациенты, перенесшие инсульт - там, где отмирает часть клеток, их обязанности перенимают на себя другие. Впрочем, в случае с Шателье, такой процесс впервые зафиксирован в здоровом мозге.
Это также демонстрирует высокое мастерство лионских хирургов в том, что касалось соединения нервов между телом маляра и его новыми руками. Через год после операции он может пользоваться зубной щеткой, держать телефонную трубку и играть со своими детьми.

Виртуальная психотерапия
25.10.2001  xTerra.ru
Когда вы раздражены и взволнованы, бывает нелегко расслабиться, избавиться от ненужных мыслей и заняться медитацией. Профессор Лари Ходжес (Larry Hodges) из американского Georgia Tech University уверен, что виртуальная реальность поможет обрести внутренний покой более эффективно, чем традиционная йога или сандаловые благовония.
Команда Лари Ходжеса указывает на множество медицинских исследований, демонстрирующих пользу техники расслабления в целом ряде случаев, от гипертонии и астмы до нервных расстройств и депрессии.
Перед сеансом к пациенту прикрепляют датчики дыхания и потоотделения, которые позволяют следить за степенью внутреннего напряжения человека и, в зависимости от его состояния, регулировать процесс. Успокаивающий женский голос, доносящийся из шлема виртуальной реальности, дает необходимые инструкции. В это время на экране появляются необычайные своей красотой пейзажи, сопровождаемые птичьим пением. В завершение перед зрителем предстают специально подобранные фрагменты компьютерной графики, которые дают возможность полностью успокоиться и отключиться от самых навязчивых мыслей.
После процедуры виртуальной терапии пациент имеет возможность посмотреть распечатку, содержащую запись своего поведения во время сеанса, из которой можно узнать, как именно он реагировал на определенные образы.

Бодрящий шлем
25.10.2001  xTerra.ru
В последнее время многие производители транспортных средств уделяют большое внимание системам безопасности, в том числе и таким, которые помогают водителям сконцентрировать все внимание на дороге. Однако, хотя уже сейчас существуют специализированные датчики, предназначенные для контроля состояния человека (например, по величине зрачка, подвижности глазного яблока и т.д.), оптимальное решение до сих пор не найдено.
Недавно австралийские разработчики заявили о создании шапки, фиксирующей электрическую активность мозга. А если учесть, что даже самое незначительное утомление вызывает изменения в структуре мозговых биотоков, то при регистрации электроэнцефалограммы можно легко выявить признаки усталости, после чего останется лишь подать сигнал тревоги.
По словам Сары Лэл и Эшли Крейга, сотрудников Сиднейского технического университета, создавших необычный головной убор, на доработку устройства уйдет еще несколько лет. В настоящее же время для того, чтобы шлем заработал, водителю придется наклеить на лоб и виски несколько электродов, что вряд ли кому-нибудь понравится.

Сила воображения
13.12.2001 New Scientist
Американские физиологи провели занятное исследование, указывающее на необыкновенную мощь человеческого мозга. Суть эксперимента состояла в том, что 10 добровольцев в возрасте от 20 до 35 лет должны были представлять в уме, как они с силой сгибают руку и напрягают бицепс. Во время таких сеансов, проходивших пять раз в неделю, ученые фиксировали электрические импульсы в мозге. Частое возбуждение определенных его центров, соответствующее мысленному представлению, предположительно должно было сказаться на тонусе мышц. Также отмечалась активность моторных нервов рук - дабы соблюсти чистоту эксперимента, удостоверившись, что участники тестов не напрягают мышцы непроизвольно. Спустя несколько недель после таких ментальных упражнений "физкультурники", как сообщается, стали на 13,5 % сильнее, причем они сохранили повышенный тонус еще на 3 месяца после окончания "тренировок". Сейчас аналогичные тесты проводятся с участием людей в возрасте от 65 до 80 лет.

Клавиатуры без клавиш
28.01.2002.  Мembrana
"Перчатка" Р5, представленная Essential Reality на CES, собрала массу восторженно-восхищённого: "открытие изменит представление", "захватывающее зрелище", "легка и удобна", "все предыдущие версии были слишком тяжелыми, громоздкими и дорогими".
Господа из Essential Reality не без гордости заявили, что Р5 заменит и клавиатуру, и мышь. Три года работы — и вот уже пять гибких полосочек с сенсорами при помощи колец захватывают пальцы, всё чувствуют и передают в компьютер. А притом, что стоит всё это "счастье" $130-150, вспомнились другие цифры и другие виртуальные клавиатуры, а именно Senseboard Virtual Keyboard от одноимённой компании и Scurry от Samsung Electronics.
"Клавиатура" от Samsung по всем признакам является "родственником" Р5: датчики движения так же крепятся к пальцам и фиксируют напряжение мышц и угол наклона пальцев в пространстве — то есть Scurry действует по принципу гироскопа. Но, в сравнении с Р5, "перчатка" Samsung Electronics выигрывает по многим параметрам: не такая громоздкая, футуристичный приятный внешний вид и цена всего $50 — в три раза дешевле Р5. В продажу Scurry поступит в 2003 году.
Своего рода сенсацию произвела виртуальная клавиатура от шведской компании Senseboard Technologies AB — на COMDEX 2001 клавиатура Senseboard была отмечена, как Best New Technology: никаких "полосочек", "колечек" и громоздких металлоконструкций. Вместо всего этого — два мягких на вид и на ощупь скромных "браслета", надеваемых на ладони. Senseboard — это практически идеальное решение для КПК и так называемых "головных" компьютеров: печатать можно на любой поверхности или же в воздухе — датчики отслеживают сокращения мышц при движениях пальцев, а искусственный интеллект преобразует их в сигналы, соответствующие нажатию клавиш. Senseboard безусловно выигрывает в сравнении со Scurry и Р5, что вполне справедливо отражается и на цене — $150, а в продажу сенсорная клавиатура должна поступить уже в марте 2002 года.
В общем, клавиатуры без клавиш готовы к встрече с пользователями, так что потенциальным владельцам пора приступать к тренировкам — учиться печатать с завязанными глазами, удерживая в своём воображении образ нынешних многокнопочных, стремительно уходящих в прошлое.

Человек не создан для общения с помощью электроники
16.02.2002.  Р.Р.Кагиров/СГАУ, Самара
Сотовые телефоны и электронная почта стали обычными формами связи 21-го столетия, но тысячелетия эволюции сделали общение людей лицом к лицу более предпочтительным. Это утверждает доктор Нед Кок (Dr. Ned Kock), директор Исследовательского центра электронного сотрудничества (E-Collaboration Research Center in Temple University's Fox School of Business and Management).
Есть один принцип в теории эволюции, называемый 'принцип повторного использования', согласно которому, мы должны неоднократно использовать средство коммуникации или орган, либо выполнять задание для того, чтобы наш биологический аппарат стал оптимизированным для использования этого инструмента или исполнения какой-то конкретной задачи. Поскольку мы общались в течение прошедших трех-пяти миллионов лет, взаимодействуя лицом к лицу, мы должны признать, что наш биологический аппарат оптимизирован именно для такого типа взаимодействий.
Кок утверждает, что множество сегодняшних электронных средств коммуникации уводят нас слишком далеко от взаимодействий лицом к лицу, и требуют увеличения познавательных усилий с нашей стороны. Например, телефон позволяет нам использовать тон голоса. Это происходит синхронно, так что мы имеем немедленную обратную связь относительно того, что говорим. Но телефон не позволяет одному человеку видеть другого, при таком общении требуется несколько большее усилие в восприятии, по сравнению с разговором при личном общении. Что же касается электронной почты, тут требуется значительно большее познавательное усилие, чем по телефону.
Кок осуществил исследование, в котором он сравнил двадцать групп, выполняющих сложные задачи - десять групп взаимодействовали лицом к лицу, и другие десять через электронную почту. Исследование показало, что количество времени, затрачиваемое на познавательное усилие, требуемое для передачи некоторого числа идей через email, выше в 5 - 15 раз, чем требуемое при передаче тех же самых идей при личной беседе.
В обычном разговоре, мы обмениваемся сотнями, возможно тысячами слов. Если измерить время, требуемое для проведения такой беседы, а затем попробовать провести тот же самый диалог по электронной почте и измерить затраченное время, получится цифра значительно большая, нежели при общении лицом к лицу.
По-видимому наши врожденные качества заставляют нас воспринимать связь через любую дополнительную среду как более затруднительную. Наш биологический аппарат оптимизирован именно для коммуникативных связей что называется "глаза в глаза". Поскольку мы уходим от этого все дальше, то требуются все большие познавательные усилия.
Способность человека, как вида, к обучению, самая высокая в животном мире, может, в конечном счете, послужить противовесом нашей предрасположенности к использованию лишь этого вида коммуникаций. Другими словами, если мы будем использовать электронную почту для весьма сложных коммуникаций в течение многих и многих лет, и редко лицезреть друг друга, очевидно, мы станем достаточно хорошо адаптированными к использованию электронной почты. Но наша предрасположенность к личному общению полностью не исчезнет.
К чему это нас приведет? Кок полагает к тому, что мы должны, насколько это возможно, делать электронные коммуникации максимально приближенными к персональному общению. Он указывает, что некоторые успешные онлайн-компании такие как LivePerson.com развивают технологии, которые дают их потребителям впечатление, что в сети они имеют дело с живым человеком. Тому есть свой резон, и он в том, что у нас имеется склонность тратить меньше познавательных усилий в коммуникативных действиях, когда взаимодействуем лицом к лицу. Даже если эти взаимодействия лишь виртуальны.

Напряжем мозги?
15.03.2002 Nature
Ученые из Университета Брауна разработали микросхемы, способные улавливать электрические импульсы двигательных центров мозга и преобразовывать их в сигналы, с помощью которых животные и люди могут "силой мысли" управлять электронной техникой.
Чипы размером с фасолину ученые вживили в мозг трех макак-резусов и предложили животным управлять курсором на экране компьютера.
Вначале обезьяны выполняли все действия при помощи стандартного контроллера, однако затем устройство ввода информации было отключено от компьютера.
Не зная об этом, макаки продолжали «преследовать цель» на мониторе. А в это время вживленный микрочип при помощи ста крошечных электродов снимал показатели активности отдельных участков мозга и посылал всю информацию в расположенное в лаборатории специальное устройство. Оно позволяло макакам весьма уверенно перемещать курсор - как будто они пользовались стандартными манипуляторами.
Ученые надеются использовать микросхемы для поддержания контакта с полностью парализованными и из-за этого отрезанными от внешнего мира людьми. Не исключено, что чипы смогут помочь таким инвалидам и в управлении собственным телом.

Я робот
22.03.2002  Ananova
На этой неделе группа нейрохирургов под руководством Питера Тэдди (Peter Teddy) провела уникальную операцию - впервые под кожу человека был имплантирован микрочип, обеспечивающий связь между нервной системой и компьютером.
Процедура длилась два часа, за которые медикам удалось подсоединить сто крошечных электродов, толщина каждого из которых не превышала толщины волоса, к нервным окончаниям на запястье сорокавосьмилетнего Кевина Варвика - профессора кибернетики, согласившегося принять участие в эксперименте.
Впоследствии сигналы, снимаемые электродами с нервных окончаний, будут регистрироваться компьютером, и это позволит "идентифицировать" нервные импульсы, ответственные, например, за движения пальцами или кистью руки.
Как отметил Кевин Варвик, он надеется, что в будущем подобная методика поможет вернуть подвижность парализованным людям или даже превратить человека в некое подобие супермена, когда вживленные электронные устройства позволят расширить память, повысить интеллект и значительно увеличить возможности органов чувств.
В настоящее время Кевин Варвик проходит курс реабилитационного лечения, а первые эксперименты по регистрации и обработке нервных импульсов начнутся на следующей неделе.

Компьютерные игры — не лучший повод сходить с ума
16.09.2002.  Мembrana
У противников компьютерных игр появился очередной козырь. На днях в японской газете Mainichi Shimbun были опубликованы результаты исследования некоего Акио Мори, профессора колледжа гуманитарных и естественных наук Нихонского Университета (Nihon University).
Доктор Мори проанализировал активность мозга у 240 человек в возрасте от 6 до 29 лет, которых условно разделил на четыре группы. К первой относились те, кто играл в компьютерные игры либо редко, либо не играл вообще. Их доктор Мори именует "нормальными". Ко второй относились люди с "зрительской" активностью мозга (любители телевизора). Активность мозга у тех, кто относился к третьей группе, доктор Мори назвал "полувидеоигровой" (half-videogame), и к последней группе были отнесены люди с полностью "видеоигровой" (videogame) активностью.
Мори и его коллеги изучали активность предлобных долей мозга и соотношение альфа— и бета-ритмов в этой зоне. Считается, что именно предлобные доли отвечают за эмоциональность и творческие способности. Преобладание бета-ритмов в этой зоне означает её активную работу, в то время как преобладание альфа-ритмов указывает на бездействие.
Как выяснилось в ходе исследования, у тех людей, которым компьютерные игры безразличны, бета-ритмы всегда преобладают над альфа-ритмами, и если они всё-таки берутся играть, это соотношение, как правило, сильно не меняется. У людей с "полуигровыми" мозгами альфа— и бета-ритмы в предлобных долях вначале имеют примерно одинаковую амплитуду, но когда эти люди принимаются играть, бета-ритмы резко ослабевают. И уж совсем плохо дела обстояли у тех подопечных доктора Мори, кто обычно проводит за играми от двух до семи часов каждый день: у них бета-ритмы практически постоянно оставались на нуле, даже когда они не сидели за компьютером и не мучали джойстик игровой приставки. Как говорится, вся их жизнь – игра...
Мори отмечает, что многие из заядлых игроков жаловались на свою излишнюю раздражительность, неспособность сосредоточиться и трудности в общении с окружающими. Доктор также отметил, что во время игры у человека оказываются задействованы только зрительные и двигательные нервы, а это приводит к снижению мыслительной активности. Правда, Мори, судя по всему, имел в виду только всякие аркадные игры, где все зависит от реакции, а не умственных способностей.
И вот тут возникает ещё один вопрос: могут ли сменяющие друг друга картинки на экране компьютера вызвать психические проблемы у людей со здоровой, стабильной психикой? Проблема в том, что в основном компьютерными играми увлекаются дети и подростки, чья психика находится на стадии формирования – и об этом доктор Мори говорит отдельно. Но он не требует ничего запретить. Он призывает родителей повнимательней относится к качеству тех игр, в которые играют их дети.

Breathing Space: игра с драконами на одном дыхании
06.02.2003.  Мembrana
Дышите, дышите глубже, иначе виртуальный дракон как пить дать упадёт прямо на дно ущёлья. Игра такая, вы дышите, дракон летит: чем глубже, тем выше. Игра под управлением дыхания. Вместо мыши или джойстика – датчики на талии и груди игрока, фиксирующие работу диафрагмы игрока, лежащего (-щей) в больнице и умирающих не столько от болезни, сколько от скуки. Энергичные детишки, оказавшиеся надолго в кровати, никак не могут расслабиться, чтобы сохранить здоровый сон. Дыхательная же гимнастика этому как раз способствует: глубже дышишь – лучше расслабляешься — быстрее выздоравливаешь.
Согласно сообщению ВВС, придумано это в Дублине, в Европейской медиа-лаборатории (Media Lab Europe), а развивается совместно с компанией MindGames. Сотрудничество возникло "по вине" Гэри Макдэрби (Gary McDarby) – некогда ирландского инженера-электронщика, а теперь, по общему признанию, опьянённого наукой и остро заинтересованного в помощи детям.
Около десяти лет назад Макдэрби работал в Либерии: как доброволец он имел дело с детьми-солдатами. Один 10-летний мальчишка, участвовавший в расстреле женщины, был настолько травмирован кошмарами, что не мог спать. Макдэрби надел на него плеер и поставил кассету с записями ирландской певицы Enya. Это помогло, к мальчику вернулся сон. После этого инцидента Макдэрби заключил, что можно создать современные и недорогие технологии, которые будут успокаивать людей. Теперь он — ведущий учёный в Media Lab Europe и руководит командой MindGames, разрабатывая расслабляющие компьютерные игры. Об одной из них — игре "Дыхание пространства" (Breathing Space) – известно, что рассчитана она на одного игрока: вдохом-выдохом летящего над долиной дракона необходимо не только удержать на высоте, но и помочь ему проскочить сквозь огненные кольца. Дракон, нуждающийся в глубоком дыхании игрока "с рёвом набирает высоту" (иллюстрация ВВС).
Другие игры, как минимум ещё две, тоже связаны с летающими драконами – нескольким игрокам предлагают управлять сказочными существами, находясь в максимальном спокойствии. Так, одна называется "Расслабьтесь, чтобы выиграть" (Relax to Win) и напоминает шоу "Кресло" на телеканале СТС. Двое соперников участвуют в гонке на летающих драконах, а электроды, прикреплённые к кончикам пальцев, измеряют ритм сердца. Чем спокойнее игрок, тем быстрее его дракон двигается.
В следующей игре, по сути, то же, что и в предыдущей, только датчики фиксируют альфа-ритмы мозга и пульс. Чем спокойнее – тем ближе к победе.
Макдэрби признаёт, что игры, которые поощряют спокойные реакции — парадокс, но они, похоже, работают. Коммерческие версии этих игр должны быть готовы в пределах нескольких месяцев, и многие полагают, что творения команды Макдэрби вдохнут новый смысл в старую фразу "расслабьтесь, это всего лишь игра".

Единым усилием мысли: мозговые ритмы и управление компьютером
19.02.2003.  Мembrana
Случается, что по утрам неимоверно трудно дотащиться до кухни, чтобы выпить стакан воды. Ещё толком не проснувшись, человек начинает усиленно думать о том, что это надо сделать. А не лучше ли, чтобы стакан, стоило человеку подумать о нём, сам бы приезжал к кровати?
Швейцарские исследователи разрабатывают некую чудо-технологию, которая позволит управлять компьютерами посредством мозговых ритмов.
Если коротко, то суть именно такова.
Однако если кто-то подумал, что речь идёт о чтении мыслей — то тут всё несколько проще. И, в то же время, несколько сложнее.
Признаемся честно: мы сами в первый момент подумали то же самое.
К сожалению — а может быть, и к счастью, речь идёт немного о других вещах.
Что такое "мозговые ритмы"?
"Электрические процессы, протекающие в мозге, характеризующиеся амплитудой и частотой, позволяющие определить степень возбуждённости/активности мозга, а соответственно, — и состояние сознания", — сообщается в глоссарии на сайте Neurotherapy.com
Амплитуда измеряется в микровольтах. Частота измеряется в герцах. По частотным характеристикам мозговые ритмы подразделяются в соответствии с буквами греческого алфавита. Так, дельта-ритмы — самые медленные, то есть низкочастотные (до 1-2Гц). Тета-ритмы имеют частоту 3-6Гц, альфа-ритмы— 7-13Гц, далее идут бета-ритмы — самые быстрые, от 14Гц и выше.
Иными словами, смысловой информации эти волны, по идее, нести не могут. Однако швейцарские специалисты думают иначе.
Дело в том, что каждому нашему действию соответствует вполне конкретный "рисунок", или структура мозговой активности.
Он остаётся относительно постоянным, пока внимание человека сосредоточено на чём-то одном. И изменяется, если внимание переключается на что-то другое.
По всей видимости, именно из этого швейцарские специалисты и исходили. К голове пациента (в худшем случае, это паралитик) прикрепляются электроды, считывающие ритмы мозговой активности.
Сигналы от электродов поступает в прибор, условно называемый "нейро-классификатором". Данный прибор распознаёт структуру мозговых ритмов, а компьютер сопоставляет предложенный ему "рисунок" с тем, который соответствует выполнению какого-либо задания — например, включить свет, или даже написать письмо с помощью виртуальной клавиатуры.
И, заметим себе, речь идёт не о нервных импульсах, которые мозг продолжает подавать, даже если до "места назначения" — конечностей — они не доходят.
Кстати, один из рассматриваемых вариантов преодоления паралича — это пускать нервные импульсы, посылаемые мозгом, "в обход" повреждённых нервов — по микроскопическим проводам напрямую к конечностям.
В нашем же случае имеет место совсем иная картина. Человеку предлагается — так сказать, усилием мысли, — поуправлять компьютером. Например, вызвать на экран виртуальную клавиатуру и набрать с её помощью текст.
Занимается этими исследованиями Dalle Molle Institute for Perceptual Artificial Intelligence — Институт перцепционного искусственного интеллекта (сокращённо Idiap).
Это наполовину частное исследовательское учреждение, аффилированное с Швейцарским федеральным технологическим институтом (Swiss Federal Institute of Technology — EPFL).
Основная сфера исследований IDIAP — это распознавание звучащей речи, компьютерное зрение и обучение компьютерных систем.
Как заявил директор института Жан-Альбер Феррес (Jean-Albert Ferrez), их технология расшифровки мозговых ритмов позволяет компьютеру определить, думает ли человек о вычислениях, а каком-либо месте, о цвете или об ужине. Однако, о каком именно цвете человек думает, компьютер определить не в состоянии.
Пока эксперименты находятся на очень ранней фазе, и до того, как появятся первые решения, готовые для практического применения, могут пройти ещё многие годы.
Ежели мы действительно попали в сказку, и у Ферреса сотоварищи всё получится, то сначала это устройство начнут выдавать парализованным — чтобы они едино силою мысли...
Правда, нам обещают, что к этому времени из стволовых клеток взрослого организма можно будет выращивать любую ткань, а следовательно паралитиков удастся вполне успешно лечить.
Но и тогда система "чтения мыслей", а вернее "устремлений", найдёт своё применение. Как заявил один из сотрудников института — Хосе Миллан (Jose Millan), — в отдалённой перспективе, возможно, удастся интегрировать системы управления техникой посредством мозговых ритмов с системами распознавания голоса, дистанционного управления движениями рук и так далее.
Всё это звучит достаточно фантастично, но уже в куда меньшей степени, нежели лет эдак десять назад.
Кстати, одна из крупнейших областей исследований института — это так называемое "многомерная обработка информации" (Multimodal information processing). Основная идея — научить компьютеры реагировать вообще на любые действия человека — от мыслей до телодвижений.
Думается, об этом стоит рассказать подробнее.
Смотрите ниже продолжение "Мозг инвалида командует коляской".

Электролента ShapeTape: змея пожирает мышь
24.04.2003.  Мembrana
Новинка под названием ShapeTape ("Лента формы") представляет собой ручной манипулятор необычного типа — лёгкую, длинную, гибкую и жёсткую ленту. Датчики, которыми напичкана эта конструкция, реагируют на изменение формы, движения, позицию и ориентацию странного предмета.
Утверждается, что при помощи этой электронной змеи можно вводить в компьютер информацию, быстрее и удобнее, чем традиционными методами. Исследованиями руководит профессор Университета города Торонто (University of Toronto) Равин Балакришнан (Ravin Balakrishnan). Балакришнан более 10 лет занимается проблемами взаимодействия человека и компьютера, интерфейсами будущего и устройствами ввода трёхмерной информации. Кстати, демонстрировал свою ShapeTape на той же конференции CHI 2003 , на которой его сограждане из Кингстона докладывали про Attentive Interface.
Вот что говорит сам Равин о загадочном изделии: "Наша работа представляет собой совершенно иной путь взаимодействия с компьютером. Она уходит от парадигмы мыши и клавиатуры — "один размер для всех" — в сторону более специализированных инструментов для решения специальных задач".
Сложность в том, что ShaреТаре — всего лишь устройство ввода. Для каждого конкретного применения его нужно подключать к определённой программе.
Что касается биомеханики и эргономики, то методика применения датчика — захват человеческих поз и обучение определённым движениям.
Кстати, производятся ещё совсем небольшие и особо чувствительные ShapeSensors — для детального изучения работы отдельных человеческих суставов или деталей механизмов. С помощью пяти таких сенсоров можно, например, просто и точно фиксировать движения пальцев — чем не электронные перчатки.
Вероятно, первыми оценят ShapeТаре всё же научно-инженерные работники, и тому уже есть конкретные подтверждения. Не исключено, что конструкторам тоже иногда удобнее повертеть в руках кусок пластика, чем манипулировать мышью, клавиатурой и дигитайзером в программах типа AutoCad: пространственные формы легче задавать пространственным же способом.
Скорее всего, методики применения нового устройства будут разрабатываться в научных лабораториях, значит, конкретных результатов в потребительской сфере придётся ждать несколько лет.
Пока же разработками, исследованиями и производством ShapТаре единолично занимается канадская компания Measurand. Занимается, похоже, вот уже 10 лет, но существенных результатов добилась только недавно. А запатентована ShapeTape, как следует из сайта Measurand, Канадским космическим агентством (Canadian Space Agency) — именно оно и лицензирует производство.

Компьютерные игры полезны для зрительных навыков
29.05.2003  membrana
Сотрудники Рочестерского университета набрали 16 добровольцев в возрасте от 18 до 23 лет для проведения серии экспериментов. Задание первого теста заключалось в том, чтобы обнаружить местоположение некоего мерцающего объекта.
Второе задание — сосчитать количество объектов, одновременно появившихся на экране. Третий — различить цвет определённой буквы алфавита.
Те, кто регулярно играл в видеоигры в течение предшествовавших тестам шести месяцев, показали куда лучшие результаты, нежели те, кто к играм не притрагивался.
Другой группе добровольцев — на сей раз из 17 человек — предложили иное испытание.
Их разделили на две подгруппы, одна из которых десять дней играла в шутер Medal of Honor, а другая — в "Тетрис".
Так вот, по окончании 10 дней выяснилось, что визуальные способности у людей, занимавшихся Medal of Honor значительно превзошли способности игроков в "Тетрис".
А самое главное, никто из этих 17 человек играми раньше не занимался, так что этот тест носил контрольный характер. Учёным хотелось убедиться в том, что это не люди с повышенными визуальными способностями обретают пристрастие к компьютерным играм, а игры улучшают их способности.
Военные эксперты, кстати, подтверждают выводы сотрудников университета. По словам капитана третьего ранга Рассела Шиллинга (Russel Shilling) из военного института при Высшей школе военно-морских сил в Монтерее (Naval Postgraduate School in Monterey),военнослужащие, уделяющие много внимания компьютерным играм, лучше справляются с некоторыми заданиями, требующими повышенных визуальных способностей.
Это, например, управление беспилотным самолётом-разведчиком, отправленным для фотографирования того или иного объекта.
Многих сторонних наблюдателей несколько удивило, что исследование никак не затрагивает поведенческие стороны вопроса.
В интервью CNN, президент движения "Американские матери против насилия" (Mothers Against Violence in America), Пэмела Икс (Pamela Eakes) заявила, что учёным следует больше внимания уделять тому воздействию, которое оказывает на заядлых игроков насилие в видеоиграх.

Мозг инвалида командует коляской
27.08. 2003.  MEMBRANA
Учёные из Швейцарии и Испании, по своей специализации одни из лучших в мире, работают над технологией, которая переводит биоэлектрическую активность мозга человека в действия компьютеров, машин и механизмов.
Швейцарцы трудятся в своём Федеральном технологическом институте (Swiss Federal Institute of Technology — EPFL), подобных центров на Земле не больше пяти, и в Институте перцепционного искусственного интеллекта (Dlle Molle Institute for Perceptuaженерных исследований в Барселоне (Centre for Biomedical Engineering Research — CREB) и с заявлениями не выступают, доверив это дело швейцарским коллегам.
Отказавшись от агрессивного метода вскрытия черепных коробок, учёные взяли за основу электроэнцефалограмму (ЭЭГ) — способ регистрации биоэлектрической активности мозга с различных участков поверхности скальпа, то есть с оголённой кожи головы.
Электроды, в количестве восьми штук, вложены в специальную шапочку.
ЭЭГ учёные взяли лишь за основу, процедура-то замешана на альфа-ритмах и требует, чтобы пациент закрыл глаза и расслабился, а этот вариант для достижения поставленной цели не подходит.
Поэтому для анализа полученных данных об активности мозга было разработано программное обеспечение под названием "нейроклассификатор", которое в режиме реального времени распознаёт определённые образцы сигналов.
Проще говоря, команды.
"Компьютер может обнаружить, считаете ли вы, думаете ли о каком-то месте, цвете или же о том, что хотите съесть на обед, — рассказал директор IDIAP Жан-Альберт Феррез (Jean-Albert Ferrez). — Правда, он не достаточно хорош, чтобы распознать точно, о каком именно цвете вы думаете".
Решение помочь инвалидам было принято не случайно. По двум причинам: во-первых, парализованные люди в такой технике ой-как нуждаются, во-вторых, для них её сделать проще, чем для здоровых.
Активность мозга человека, прикованного к креслу, не такая "шумная", больше движений – больше мыслей и состояний, качество сигналов снижается.
Правда, директор Феррез подчёркивает, что это – только начало: "В долгосрочной перспективе мы надеемся объединить командование мыслью с другими формами коммуникаций, вроде речи или жестов, чтобы сделать взаимодействие между человеком и машинами таким же, как между людьми — простым и естественным".
И всё-таки, что же имеется сейчас?
У парализованных есть кресла, управляемые джойстиком у подбородка или трубочкой, в которую нужно дуть. А у коллектива учёных имеется робот, слушающийся мысленных команд.
Сотрудникам Института искусственного интеллекта Далле-Молле в Мартиньи (Швейцария) удалось сделать первый шаг на пути создания робота на колесах, в буквальном смысле слова управляемого силой мысли. Для того, чтобы отдать высокотехнологичному устройству какую-либо команду, пациенту придется надеть на голову специальный шлем с электродами. Таким образом, просто подумав «вперед» или «направо», инвалид сможет заставить коляску перемещаться в нужном направлении. В настоящее время система способна распознавать лишь самые простые команды, и ученые усиленно работают над тем, чтобы научить устройство как можно точнее «читать мысли». Кроме того, чудо-кресло наделено зачатками «искусственного интеллекта»: коляска постоянно отслеживает свое местоположение в пространстве и старается избегать случайных столкновений с препятствиями. Нужно также отметить, что система использует программное обеспечение на основе нейтронных сетей, которое можно «натренировать» на распознавание сложных моделей электрической активности мозга в реальном времени.
Сигналы от пользователя, понятное дело, доходят до робота после компьютерного анализа, зато без проводов.
И швейцарцы, и испанцы единодушны в том, что на совершенствование техники, создание новых алгоритмов для распознавания большего количества состояний потребуются годы. Однако и перспективы широки, к примеру, чего стоит использование мозга в качестве клавиатуры для набора текста на экране компьютера.

Зеркальные нейроны
03.2002.  Знание-сила
«Человек один не может» — заклинал в предсмертном полузабытьи любимый герой Хемингуэя.
«Не может, не может» — вторят ему культурологи, социологи, психологи, нейрофизиологи. И вот — удивительная серия экспериментов по изучению так называемой зеркальной рефлексии.
В экспериментах, о которых пойдет речь ниже, исследуются явления рефлексии на уровне групп нейронов и локальных зон в коре головного мозга высших млекопитающих.
Примечательно вот что: хотя действие и начинается с нейронов, заканчивается оно выходом на проблему зарождения речи у человека, затрагивая попутно весьма популярную в свое время и остро дискуссионную «теорию жеста» — связи первоначальных звуковых высказываний с жестами. Речь — это та самая особая способность нашего вида, которая порождает его поистине необъятные коммуникативные возможности. И которая делает возможным эффективное решение проблем и конфликтов в пространстве рефлексивных отношений.
С рефлексии (нейронной) начинаем — рефлексией (общечеловеческой) кончаем.

Кому не случалось наблюдать, как другой человек пытается повернуть неподатливую гайку или продеть нитку в неухватное ушко иглы? И кто при этом не испытывал странное ощущение в мышцах — будто они напрягаются в попытке повторить движения этого человека, как бы стараясь ему помочь? Что же это в нас так внимательно следит за этими движениями и так точно, хотя и мысленно, воспроизводит их?
Вопрос этот, давно интересовавший многих нейробиологов, недавно получил неожиданное решение, которое, в свою очередь, породило целый спектр новых вопросов и привело к появлению любопытных и интригующих гипотез. Оказалось, что всему виной особые нейроны, которые, в силу специфики своего действия, получили название «зеркальных».
Эти нейроны были впервые обнаружены итальянскими учеными Галлезе, Риццолатти и другими из Пармского университета.
В начале 1990-х годов они начали изучать мозг мартышек. Вживляя в него электроды, они изучали активность нейронов в одной определенной зоне обезьяньего мозга — зоне Ф5. У человека ей соответствует зона Брока в левом полушарии, связанная, как сегодня считается, с процессом речи. Зона Ф5 у мартышек расположена в той части коры, которая заведует обдумыванием и осуществлением движений, и нейроны в зоне Ф5 становятся активными («выстреливают» сигналы), когда обезьяна выполняет какие-либо целенаправленные моторные действия.
И вот, показывая мартышкам, что они должны сделать, экспериментаторы неожиданно обнаружили, что нейроны зоны Ф5 выстреливают так, как если бы обезьяны сами выполняли те действия, которые у них на глазах производил человек. Если же предметы, с которыми это действие нужно было совершить, просто лежали на земле, нейроны Ф5 оставались пассивны. Иначе говоря, они реагировали только на показ, причем реагировали, как зеркало, — мысленно повторяя наблюдаемое действие. Поэтому исследователи и назвали их «зеркальными нейронами».
Тот факт, что зеркальные нейроны именно «повторяли» наблюдаемое действие, а не просто возбуждались при его наблюдении, подтвердился, когда экспериментаторы поощряли обезьян проделать то же действие своими руками. Оказалось, что при этом возбуждаются в ;точности те же нейроны, что при показе, и характер выстреливания сигналов тоже такой же. С другой стороны, зеркальные нейроны оказались весьма избирательными. Каждая их группа реагировала на какое-то определенное действие (и не реагировала даже на чуть-чуть отличные), причем реагировала строго определенным образом. Все это усиливало впечатление, что зеркальные нейроны — именно зеркальны: с их помощью мозг обезьян как бы постигал мозг экспериментаторов в его внешних проявлениях, в физических действиях.
Примерно то же происходит, видимо, в мозгу собаки, когда она бросается на человека, когда он еще только задумал сделать угрожающее движение. Этот феномен обычно объясняют тем, что собака видит те, едва заметные, самим человеком еще даже неосознаваемые изменения в стойке корпуса, положении рук и ног и т.п., которые мозг уже приказал телу произвести для подготовки к самому угрожающему движению. Но как она знает, что эти микроскопические изменения действительно возвещают угрозу? Возможно, и здесь собачьи нейроны, мысленно воспроизводя увиденные неприметные движения человека, создают в теле собаки напряжения, свойственные ей, когда она нападает сама. Иными словами, мозг собаки «читает» мозг человека.

Открытие зеркальных нейронов неожиданно вывело итальянских исследователей напрямую к давней загадке — могут ли животные понимать себе подобных, и если да, то каким способом. Известно, что матери-бабуинихи зачастую не откликаются на призывы своих заблудившихся в лесу детенышей. Экспериментаторы, обнаружившие этот факт, объяснили его тем, что бабуины не способны понять, что поведение им подобных подобно их собственному поведению. Не видя детенышей, они не понимают, что значат их крики.
Ученые видят в этом одно из проявлений общей проблемы, которую можно определить как проблему «чтения» другого мозга. Несомненно, даже обезьяны в какой-то степени способны на такое «чтение» — во всяком случае, когда видят себе подобных перед собой.
Описанные выше опыты итальянских ученых свидетельствуют, что обезьяны способны отчасти «читать» даже мозг человека. Люди наверняка наделены такой способностью — каждый из нас может привести множество соответствующих примеров. Но ученые не могут придти к согласию относительно того, как происходит такое «чтение». Одни считают, что оно осуществляется с помощью «теории другого»: наш мозг, накапливая жизненный опыт и обобщая его с помощью разумных гипотез, постепенно создает у себя своего рода «модель» того, как  действует другой человек в тех или иных обстоятельствах, чего следует от него ожидать. По иной теории, «чтение» другого происходит с помощью своеобразной имитации: мы как бы ставим себя на место другого и мысленно имитируем то, что он должен думать, чувствовать и делать.
Открытие зеркальных нейронов не только выводит на эту фундаментальную проблему, но и склоняет отдать предпочтение тому ее решению, которое объясняет феномен «чтения другого» с помощью имитации. (Это, кстати, подкрепляет позицию тех ученых, которые считают, что процессы имитации играют важнейшую роль не только в культурной, но и в биологической эволюции.) Но поначалу зеркальные нейроны были обнаружены только у обезьян. Имеются ли они и у людей? Проверить это с помощью вживления электродов в человеческий мозг, разумеется, нельзя — люди не обезьяны. Но косвенные эксперименты, проведенные Лучано Фадиджо, показали, что при наблюдении каких-то определенных движений соответствующие мышцы подопытных людей непроизвольно сжимались так, словно они сами готовились произвести такие движения. А затем Риццолати и Графтон применили для наблюдения активности нейронов недавно разработанные методы прямой визуализации мозга. Оказалось, что и у людей имеется нечто вроде зеркальных нейронов, причем сосредоточены они в области Брока — той самой, если помните, которая соответствует зоне Ф5 у обезьян.
Значение этого открытия тем более существенно, что область Брока, как уже сказано, связана с речью. Исходя из этого, итальянские исследователи выдвинули дерзкое предположение, что именно зеркальные нейроны были главным фактором появления речи у людей. По их мнению, эти нейроны стали первым мостиком между людьми.
Это могло произойти следующим образом. Наблюдая действия другого человека, первобытный охотник, точно так же, как и мы сегодня, мысленно воспроизводил эти действия с помощью зеркальных нейронов. Одновременно эти нейроны отдавали его собственным мышцам приказ совершать те же действия. Мышцы напрягались соответствующим образом, но сами действия не совершались — их подавляли сильные запрещающие импульсы, обычно подаваемые в таких случаях спинным мозгом. Иногда, однако, напряжение преодолевало запрет и прорывалось в непроизвольном и коротком «подражательном» действии. Такое действие, по мнению итальянских ученых, было зародышем жеста, дававшего возможность другому увидеть, что его «поняли». Иными словами, это был зародыш коммуникации. На следующем этапе из таких жестов родилась и собственно речь, управление которой, как прежде — управление жестами, сконцентрировалось в том участке, где у людей сосредоточены зеркальные нейроны — в участке Брока.
Впрочем, в последние месяцы группа Галлезе как будто бы обнаружила присутствие зеркальных нейронов и в некоторых других областях человеческого мозга, связанных уже не с моторикой, а с ощущениями. И это подвигнуло итальянских исследователей на еще более масштабную гипотезу, согласно которой зеркальные нейроны и осуществляемая ими имитация того, что происходит в мозгу другого человека, могут объяснить и такие явления, как сочувствие к другому человеку, сострадание, а также эмпатия, или «чтение» чувств другого человека. Гипотеза увлекательная и интригующая, но ее еще нужно подтвердить, прежде чем обсуждать.

Мозг высших приматов может управлять лишними конечностями?
Известия Науки
Необычайное и, можно сказать, сенсационное открытие сделали нейробиологи университета Дюка, проанализировав эксперименты, в ходе которых обезьян обучали управлять механическими манипуляторами "силой мысли". Выяснилось, что обезьяны стали воспринимать подчиняющиеся им механические манипуляторы как свои собственные дополнительные конечности.
Суть эксперимента сводилась к следующему. Для начала мартышек научили играть в простенькую видеоигру, управляемую джойстиком. В мозг этим мартышкам вмонтировали специальные электроды, воспринимавшие импульсы, отвечающие за сокращения мышц при движении обезьяньей руки. Так что, когда джойстик отключили, обезьяна продолжала полагать, что она играет с помощью джойстика. Впрочем, недолго: очень быстро мартышки поняли, что могут управлять игрой, и не используя конечности.
Следующей задачей стала передача команд механической руке, способной двигаться и осуществлять хватательные движения. Всего два дня потребовалось для того, чтобы обезьяны смогли сопоставить особенности движения руки с собственными двигательными импульсами. К концу обучения обезьяны владели искусственной рукой не хуже, чем настоящими конечностями.
И вот сейчас, после анализа колоссального массива данных по нейроимпульсам, полученных в ходе экспериментов, стало ясно, что обезьяны воспринимали и воспринимают эти механические манипуляторы не как замену собственным конечностям, но как дополнение, как третью руку, которой они могут орудовать одновременно со своими натуральными руками. Таким образом, мозг этих животных продемонстрировал, в буквальном смысле, замечательный потенциал к "расширяемости".
"Наша гипотеза состоит в следующем: структуры мозга способны адаптироваться так, чтобы расширять возможности организма и использовать искусственные манипуляционные дополнения без потери функциональности (натуральных конечностей). В зависимости от цели, животное может использовать и свою руку, и механический манипулятор, а иногда - и то, и другое", - заявил один из основных участников исследований, доктор Мигель Николелис.
Результаты их опытов доказывают теорию, которая в научных кругах считалась весьма сомнительной: что мозг высших приматов, включая человека, способен подстраиваться под использование искусственного инструментария вне зависимости от того, контролируются ли они мозгом напрямую, или с помощью каких-то дополнительных приспособлений. Это касается и механического манипулятора, это касается компьютерной клавиатуры и теннисной ракетки - всего, чего угодно. Все эти инструменты внедряются в наше нейронное "пространство" и воспринимаются мозгом фактически как часть организма.
"Немногие исследователи демонстрировали готовность постулировать такой выдающийся потенциал мозга к адаптации", - говорит Николелис. По его словам, долгое время считалось, что нашей способностью обучаться использованию искусственных инструментов, изготавливать их самостоятельно, а также самими творческими способностями мы обязаны коре фронтовой доли мозга, и что это характерно только для мозга человека.
"Мы предполагаем, что на самом деле способность "встраивать" новые инструменты в саму структуру мозга является фундаментальной особенностью высших приматов", - говорит Николелис. По его мнению, способность воспринимать инструменты как часть самое себя, лежит в области самосознания человека (или другого высшего примата).
Что же касается сугубо практической стороны вопроса, то очевидно, что в первую очередь результаты опытов Николелиса, его коллеги Михаила Лебедева и их сотрудников пригодятся для того, чтобы реабилитировать инвалидов, возвращая им возможность передвигаться и использовать необходимые им предметы.

Человек может научиться не замечать боль с помощью томографа
Medzone.ru
Человек может научиться контролировать боль при помощи метода биологической обратной связи, предложенного калифорнийскими учеными. Они считают, что если дать человеку четкое представление об активности участков мозга, контролирующих болевые ощущения, он может научиться подавлять их. Эта теория нашла подтверждение в ряде экспериментов.
Для этих опытов ученые из Стенфордского университета использовали метод функциональной магниторезонансной томографии. Восьми добровольцам на экране в виде язычка пламени разной величины или диаграммы демонстрировалась активность участка мозга, отвечающего за интенсивность и эмоциональную окраску болевых ощущений – ростральной передней цингулярной коры.
В ходе таких сеансов добровольцам приходилось терпеть боль от сильного жара на ладони. Их просили регулировать уровень ощущений, регистрируемых томографом, а также периодически давать оценку уровня болевых ощущений.
Трех 13-минутных сеансов оказалось достаточным, чтобы испытуемые научились такой регуляции, то есть смогли до определенного предела контролировать боль.
Одновременно с этой группой подобное задание получала и контрольная, которой демонстрировались ложные данные по активности болевого центра, либо данные по активности другого, не связанного с болью, центра мозга, либо вообще не давались данные от томографа. Это позволило отбросить другие возможные объяснения эффективности метода.
Как отметил Питер Розенфельд (Peter Rosenfeld), один из пионеров изучения биологической обратной связи, еще 20 лет назад он проводил аналогичные опыты на мышах, добиваясь изменения уровня болевого порога. Но тогда опыты включали введение электрода в мозг и не могли, конечно, быть воспроизведены на человеке.
Рассказывая о своем открытии на конференции Общества когнитивной неврологии, авторы отметили, что метод мог бы помочь не только для того, чтобы справляться с болью, но и при некоторых заболеваниях, когда необходимо изменить активность определенных участков мозга, например при депрессии. Его распространение, конечно, сильно ограничено высокой стоимостью томографов.

Медленное дыхание может улучшить контроль давления при резистентной гипертонии
08.07.2003. Cardiosite.ru
"По-видимому, замедленное дыхание оказывает определенный модулирующий эффект на сердечно-сосудистую систему - повышает чувствительность барорецепторов, вариабельность сердечного ритма, венозный отток, уменьшает периферическое сопротивление и т.д." полагают д-р Reuven Viskoper и его коллеги (Медицинский Центр Barzilai, Ашкелон, Израиль). Они применяли технику медленного дыхания у 17 больных с уровнем артериального давления (АД) 140-160/90-100 мм рт. ст. на фоне приема 3 и более антигипертензивных препаратов в максимальных дозах. Ежедневные дыхательные упражнения (с помощью специального прибора) длились по 15 мин, в течение 8 недель.
В итоге офисное АД снизилось в среднем на 12.9/6.9 мм рт. ст., домашнее - на 6.4/2.6 мм рт. ст. Ответили на вмешательство 14 из 17 пациентов, а у 9 участников уровень офисного АД достиг нормальных или высоких нормальных значений (ниже 140/90 мм рт. ст.).
Более выраженным снижение АД было у тех участников, у кого исходно давление было выше. Показатели домашнего АД улучшились лишь у пациентов с исходным средним АД не ниже 98 мм рт. ст. (выше 135/85 мм рт. ст.).
Частота сердечных сокращений практически не изменилась. Ни у одного из участников не было зарегистрировано побочных эффектов. Приверженность терапии превышала 70%, сообщают ученые в июньском выпуске American Journal of Hypertension.
"Отсутствие побочных эффектов, эффективность и хорошая комплаентность позволяют шире применять эту методику в клинической практике, особенно у лиц с неудовлетворительным медикаментозным контролем АД", полагают израильские ученые.

Выключатель боли: электроды-имплантаты стимулируют мозг
29.07.2003  membrana
Как сообщает британская Guardian, оксфордский профессор Типу Азиз (Tipu Aziz) начал тестировать свою систему с электродами на 40 пациентах, чью долгосрочную боль, невозможно облегчить другими способами.
Речь идёт о людях, страдающих от болезни Паркинсона — прогрессирующего заболевания головного мозга — а также о тех, кто уже потерял всякую надежду справиться с бесконечной болью, чья жизнь стала настолько невыносимой, что, мечтая о прекращении страданий, они подумывают о самоубийстве.
Профессор Азиз изучает возможности имплантации электродов для борьбы с агонией с середины 1990-х. По его расчётам, с болью можно справиться примерно в 80% случаев: у кого-то снять совсем, у кого-то – заметно ослабить.
Метод, который Азиз испытывает на четырёх десятках несчастных пациентов, называется глубокой стимуляцией мозга.
В черепе больного проделываются два крошечных отверстия так, чтобы электроды можно было внедрить глубоко в мозг. Электроды подключены к стимулятору, которые подаёт электрические импульсы. Напряжение низкое.
Во время двухчасовой операции пациент не прибывает под наркозом — используется местная анестезия. Погружая электроды в мозг профессор разговаривает с подопечным, спрашивает, проходит ли боль.
Через неделю после операции пациенту имплантируется и сам стимулятор. Его "вживляют" в брюшную полость или рядом с ключицей. Регулировать напряжение пациент может сам — для этого у него есть переключатель. Таким образом, страдающий от боли весь комплект носит в буквальном смысле в самом себе.
Большинство пациентов, участвующих в испытаниях, говорит, что глубокая стимуляция мозга действительно облегчила их страдания. После выключения стимулятора невыносимая боль возвращается примерно за 10 минут. Во всяком случае, хуже из-за метода профессора Азиза не стало никому.
Азиз предполагает, что здесь затрагивается функционирование нервных цепей мозга. В результате нарушения мозг больше не может получать сигналы из некоторых частей тела, таким образом, создаётся зона "тишины".
"Я думаю, что, как только нервные клетки мозга перестают получать необходимую информацию, они начинают колебаться, — сообщил профессор. — Внедряя стимулирующие электроды, мы обеспечиваем клетки правильным сигналом, так что область "тишины" заполняется".

Волшебное устройство
16.09.2003.  Мembrana
Игра Wanderful Alcove ("Удивительная ниша") рассчитан на двоих волшебников. Именно столько имеется палочек, играющих роль компьютерного интерфейса. Участники действа берут в руки палочки и видят пейзаж, точнее — его проекцию. Как действуют эти самые палочки, им неизвестно. Но скоро они замечают, что, помахивая волшебным прутиком, можно менять происходящее на картине. Далее, изучив специальные волшебные жесты, пользователь начинает управлять Солнцем и Луной, вызвать дождь или радугу. "Альков" напрочь лишён соревновательности, напротив – он поддерживает слаженные совместные действия. Предлагается интуитивно создавать что-нибудь красивое вместе.
На выходе — ощущение погружения, поощрение социального контакта, сотрудничества и взаимодействия друг с другом.
Разумеется, за волшебством стоят технологии. К примеру, первый опытный образец оборудован датчиками наклона. Следующий обзаведётся акселерометром, системой распознавания речи, то есть всем, что необходимо начинающим "гаррипоттерам".

Action Stick заставляет игроков двигать телом
19.11.2003.  Мembrana
Южно-корейские разработчики решили они внести в виртуальные игрища физкультуру, то есть реальную усталость."Исследования показали, что игра с нашим устройством в течение получаса — лучше, чем плавание или бег трусцой", — гордо заявили представители корейской компании Bestsoft. Их творение именуется Action Stick, или "Палка действия". Впрочем, выглядит эта штуковина, скорее, как микрофонная стойка на треноге. Складывается она, во всяком случае, подобным образом. Но всё не так просто. Action Stick заменяет собой джойстик и заставляет игрока махать руками, ногами, прыгать и вообще — пошевеливаться. Чем больше прикладываешь усилий, тем интереснее и веселее.
И во что же, спросите вы, с этой палкой можно играть? Ну, учитывая, что она совместима с компьютером, PlayStation и X-Box, в самые разные игры с элементами "экшн".

Google вставят нам в мозги
05.03.2004. www.webplanet.ru
В будущем станет возможно имплантировать сайт Google в мозг каждого пользователя. Об этом на конференции Search Engines Strategies рассказал технический директор Google Крейг Сильверштейн.
Несколько лет назад Крейг Сильверштейн (Craig Silverstein) говорил о будущем, в котором поисковые технологии распространятся повсеместно. Он сделал прогноз, что технический прогресс приведет к тому, что с поисковыми сайтами можно будет разговаривать вслух, а они будут давать ответы на человеческом языке. Теперь, по его мнению, этот прогноз близок к воплощению в реальность, поэтому пришло время строить дальнейшие планы.
Утром 3 марта 2004 г. на конференции Search Engines Strategies Сильверштейн высказал еще более фантастический сценарий будущего. Его речь напоминает сюжет фантастического романа, автор которого обладает поистине неограниченной фантазией. По словам тех. директора Google, через сотни лет станет возможным существование персональных поисковых животных или «биознаек» (search pets) на клеточном уровне. Эти генетически модифицированные существа можно будет присоединить к нервным окончаниям мозга и общаться с ними напрямую, то есть функция поиска будет встроена прямо в мозг.
Технологии значительно эволюционируют через сотни лет. К тому времени все известные человечеству факты можно будет поместить в контейнер (микросхему, организм, etc) сверхминиатюрного размера. Этот контейнер станет составной частью биологической поисковой системы, встроенной в мозг, поэтому получение ответов на обычные вопросы станет банальным — ответы будут выдаваться почти автоматически. Роль поисковых нейросуществ, интегрированных в человеческий мозг, будет другой, гораздо более сложной: они научатся распознавать человеческие эмоции и смогут отвечать на вопросы, в которых ответ не является фактом. По мнению Сильверштейна, эти расширения для человеческого мозга будут чрезвычайно полезны даже в спальне. Вы спрашиваете у жены «Что случилось?», она говорит «Ничего». На самом деле ее ответ означает, что определенно что-то случилось, а поисковые «биознайки» смогут мгновенно просмотреть миллионы аналогичных случаев с другими парами и через секунду сообщить вам ответ, что все-таки случилось — вот такая будет их основная функция, потому что формализуемые знания уже давно будут разложены по полочкам и структурированы в иерархическую БД с постоянной актуализацией через интернет.
Помогая людям находить вопросы на типичные вопросы вроде вышеприведенного, «биознайки» будут всё лучше познавать мир и взаимоотношения между людьми. Объединенные в сеть, они смогут передавать накопленный опыт друг другу и самообучаться. Они смогут грамотно понимать контекст поискового запроса, улавливать смысловые оттенки и безошибочно распознавать, что означает каждый поисковый запрос в социальном и политическом смысле. Кроме того, «биознайки» внесут значительный вклад в медицину, облегчив задачу докторов по определению диагноза. Контролируя состояние своего хозяина, они смогут самостоятельно выявить симптомы наступающей болезни.
Говоря о роли Google в технологиях будущего, Сильверштейн констатирует: «Сейчас мы всё ещё ищем факты, но, по всей вероятности, факты будут содержаться в мозговом имплантанте». Получается, что поисковые алгоритмы будут работать прямо в мозге. Как вам такая перспектива — имплантировать себе Google прямо в мозг?
В комментариях к речи Сильверштейна один из интернетчиков говорит, что не зря куки Google имеют срок действия до 2038 г. Возможно, к тому времени руководство Google соберет крупную базу наших ID и придумает, наконец, как реализовать систему «pay-per-thought».

Властелины компьютерных колец накачивают реальные мышцы
01.03.2004.  Мembrana
Инженеры предлагают всё больше альтернатив банальным игровым джойстикам и мышкам, расширяя способы взаимодействия человека и машины.
Американская компания Powergrid Fitness решила скрестить фитнес и компьютерные игры, для чего вывела на рынок манипулятор kiloWatt. В США он будет доступен с весны 2004 года по цене $695. Производитель новинки утверждает, что "килоВатт" заставит "гореть" мускулы компьютерных игроков.
Издалека это изделие можно принять за спортивный снаряд, но, подойдя поближе, обнаруживаешь пульт, очень похожий на контроллеры игровых приставок, вроде PlayStation. Здесь использован принцип статической нагрузки на мышцы. Пульт размещён на уровне груди, и вы можете тянуть его в разные стороны или нажимать на него. Позади спины игрока есть даже специальный упор. Самого перемещения пульта почти не происходит, так как он закреплён на упругом прутке из легированной стали. Датчики снимают уровень усилия и передают их в компьютер. Эти усилия могут участвовать в изменении происходящего на экране, будь то автогонки или спуск с горы на горных лыжах. При этом машинка работает как с Playstation 2 и Xbox, так и с PC.
Авторы контроллера подчёркивают, что степень напряжения мышц сильнее влияет на их развитие, чем перемещение, так что "килоВатт" не только делает интереснее компьютерные игры, но и способствует укреплению тела. Так сказать, накачивайте, товарищи, мускулы, отстреливая мускулистых монстров.

Те, кому по душе "тихие игры", возможно, заинтересуются "Диким предсказателем" — Wild Divine. Это новейший игровой манипулятор от американской компании Wild Divine Project, с которым не нужно будет двигать ни одним мускулом, ни вообще напрягаться.
Представляет он собой небольшую коробочку, соединённую с компьютером с одной стороны, и тремя "Магическими кольцами" (Magic Rings) — с другой. "Магия" колец, надеваемых на пальцы руки, заключается в том, что они фиксируют пульс и потоотделение, и именно они влияют на происходящее в игре. Вы волнуетесь — мяч на экране бежит в одну сторону, успокоились — поворачивает к цели. Это инженеры называют биологической обратной связью.
Авторы уже создали целый мир в стиле фэнтези, происходящее в котором зависит от естественных процессов внутри игроков.
Фантастический "мир" продаётся за $160, причём в эту сумму входит и сам манипулятор Wild Divine.

Sony, напротив, предлагает за $50 устройство, которое превратит в игровой манипулятор самого игрока целиком. Каждый его мускул.
Приборчик EyeToy подключается к Playstation 2 и сочетается с двенадцатью её играми. "Игрушечный глаз" — это цифровая видеокамера и необычный софт. Инженеры предлагают игрокам отбросить в сторону не только клавиатуру, но и стул. Встать посреди комнаты и двигаться: танцевать, передвигать предметы руками или пинать их ногами. EyeToy помещает изображение человека (в полный рост) в виртуальный мир и позволяет ему взаимодействовать с местными "юнитами" и "ботами".
Среди приспособленных для "Глаза" игр есть и кунг-фу, и управление НЛО, и даже "юмористическое" мытьё окон (птицы, знаете ли, очень вредные существа).

А вот в выходящей игре Lifeline от Konami of America геймерам и вовсе не понадобится никакого манипулятора. Лишь микрофон. В игру встроена "распознавалка" речи на 5 тысяч слов и 100 тысяч фраз, так что игроки просто будут командовать своим персонажем: "Перезаряди дробовик, болван!!!"

Любопытно, что россыпь новых необычных методов взаимодействия человека и машины подтолкнула учёных из американской национальной лаборатории Сандия (Sandia National Laboratories) к изучению связи между происходящим в компьютерной игре и реакциями игрока — волнением и скукой, концентрацией внимания и рассеянностью, интересом и безразличием.
Для этого исследователи составили испытательный стенд из военной игры Tom Clancy's Rainbow Six 3: Raven Shield и богатейшего набора биодатчиков. На работу, кстати, выделили $200 тысяч. Она ещё не закончена. А каков пока предварительный результат? "Способы взаимодействия игрока с компьютером всё ещё недостаточно эффективны, чтобы по-настоящему затрагивать наши чувства", — таково резюме учёных.
Кто помнит, как бьётся сердце при игре в CS, усомнится: ну и ну, что же нас тогда ждёт впереди...

Мозговые волны управляют видеоигрой
26.03.2004.  Грани.Ру
Источники: Mind Balance - Rob Burke's Home Page Brain waves control video game - BBC News It's all in the mind - p2pnet
Видеоигра, в которой управление осуществляется непосредственно человеческим мозгом, и при этом нет никакой потребности в проводах, мышках и клавиатурах, была продемонстрирована в лаборатории MIT Media Lab Europe в Дублине. "Геймплэй" этой игры, созданной Mind Games Group, правда, пока весьма незамысловат, это понятно уже из названия - игра называется Mind Balance ("Следите за равновесием"), однако новинка может оказать неоценимую помощь при разработке более совершенных интерфейсов, связывающих мозг человека прямо с компьютером. В подобном интерфейсе остро нуждаются не только инвалиды, ограниченные в движениях, но и люди самых что ни на есть "активных" профессий - летчики, астронавты, военные, полицейские. Ну и про весьма обширный и массовый рынок компьютерных игр будущего тоже не стоит забывать. Возможно, к тому времени геймеры так обленятся и ослабеют, что не смогут даже кнопки нажимать.
Идея управления электронными устройствами через какие-нибудь разъемы, втыкаемые прямо в мозг, хорошо известна массовому читателю и кинозрителю по книгам так называемых киберпанков (вроде романа Уильяма Гибсона "Нейромансер" - Neuromancer) или хотя бы по фильмам "Матрица" и "Джонни Мнемоник". Научно-исследовательские лаборатории во всем мире теперь упорно работают над технологиями, которые бы позволили управлять компьютерами подобным образом. К числу таких исследовательских групп принадлежит и Cyberkinetics, чья система BrainGate в настоящее время проходит испытания.
Вместо кнопок и проводов игра Mind Balance использует электроэнцефалограмму, снимаемую с мозга испытателя, и беспроводную технологию Bluetooth - все оборудование умещается в высокотехнологических наушниках Cerebus.
Шесть датчиков устанавливаются в определенных точках на затылке игрока - соответствующие участки головного мозга ответственны за обработку световых сигналов, за зрение и даже галлюцинации и связаны с оптическими нервами. Различного типа сигналы передаются на разных частотах, что и позволяет различить тот или иной отклик, который возникает в ответ на игровой процесс в визуальной коре. Эти фиксируемые аппаратурой изменения называют визуально вызванными потенциалами (Visually Evoked Potentials - VEPs).
"Мы способны обрабатывать электрические сигналы, возникающие в человеческой голове, и транслировать эту мозговую деятельность в механизм обработки сигналов, который анализирует, что ему сообщают, в реальном режиме времени и принимает (в данном случае) решение, на какое из двух полей смотрит игрок". Таким образом можно "балансировать" на канате в виртуальной реальности. Если игровой персонаж, которым таким образом управляют, например, падает влево, то игрок должен сосредоточиться на поле в правой части экрана и выровнять равновесие.
Разработчики написали готовые для использования библиотеки на новом объектно-ориентированном языке Microsoft C# - разновидности популярного C++, но с Java-подобными функциями, - что сделало обработку сигналов и трансляцию гораздо проще и доступнее для любых сторонних разработчиков игр, которые смогут встраивать "управление мыслью" в собственные творения.
Одно из самых очевидных приложений новинки - это связь с полностью парализованными людьми, например, страдающими боковым амиотрофическим склерозом (Amyotrophic Lateral Sclerosis - ALS, болезнь Шарко), когда больные буквально ничего не могут передать своим близким, несмотря на то, что их мозг продолжает прекрасно работать. Они все еще могут видеть и слышать, но не могут двигаться или говорить.

Компьютерные игры - отличное средство против фобий
26.03.2004.   membrana
Сотрудники Квебекского университета (Universite du Quebec en Outaouais) в Канаде установили, что компьютерные игры способны по-настоящему помочь людям, страдающим всевозможными фобиями, в том числе, боязнью высоты, страхом перед насекомыми и клаустрофобией.
Выяснилось, что игры для PC, которые позволяют игрокам конструировать и изменять игровую среду в комплекте со шлемом виртуальной реальности, столь же эффективно провоцируют всевозможные фобии, как и специальные симуляторы для терапии подвергания (exposure therapy), стоящие раза в четыре дороже обычных компьютеров.
При использовании такой терапии, люди должны проводить всё более продолжительное время в непосредственной близости от объекта своих страхов. Это помогает постепенно избавиться от навязчивой фобии.
Исследователи Квебекского университета использовали вполне "обычные" игры для создания "устрашающей" среды для разных типов фобий. Например, арахнофобам (людей, боящихся пауков) предложили погрузиться в слегка модифицированную игру Half-Life, где столь ненавистные пауки встречались в невиданном изобилии.
Unreal Tournament использовался для терапии подвергания людей, боящихся высоты и замкнутого пространства. Результаты испытаний оказались весьма обнадёживающими: игры, которые запускались на дешёвых PC с VR-шлемами, вызывали как раз тот самый необходимый для терапии средний уровень беспокойства, причём не менее эффективно, чем специализированные симуляторы.

Больных эпилепсией научили играть силой мысли
10.06.2004.  www.membrana.ru
Исследователи из университета Вашингтона в Сент-Луисе (Washington University in St. Louis) впервые провели на людях уникальный эксперимент: поместили на поверхность мозга пациентов электронную сетку, чтобы собрать моторные сигналы, позволяющие испытуемым играть в компьютерную игру силой мысли.
При записи поверхностных сигналов мозга учёные использовали технологию "агрессивной" электрокардиограммы в качестве альтернативы электроэнцефалограмме, при которой данные могут быть получены при помощи электродов, размещённых вне мозга, на черепе.
Эксперимент проводился на четырёх взрослых пациентах, страдающих эпилепсией. Подключив пациентов к системе, исследователи предложили им сыграть в простые одномерные компьютерные игры, вроде перемещения курсора к одной из двух целей. Участникам было запрещено двигаться и говорить какие-либо слова. И пациенты смогли управлять курсором сигналами своего мозга.

В мозговом футболе побеждают самые спокойные игроки
21.06.2004.  www.membrana.ru
Два человека сидят друг перед другом за столом и, на первый взгляд, ничего не делают. Во всяком случае, они практически не двигаются. В то же время по столу туда-сюда катается мячик. Его подвижность говорит о том, что здесь идёт игра, а игроки пинают мяч ни чем иным, как сигналами мозга.
Исследователи из шведского Интерактивного института (Interactive Institute) весной 2003 года придумали игру Mindball, то есть — мозгобол. Собственно, опытный образец так и назывался — Brainball.

Ben's Game: дети побеждают рак крови в видеоигре
28.06.2004 membrana
Представьте себе, что вам девять лет. В пятилетнем возрасте врачи обнаружили у вас лейкемию и стали лечить. Каковы ваши действия? Возьмётесь ли вы за разработку новой компьютерной игры, чтобы с её помощью объяснить другим детям суть своей болезни и методы лечения?
Согласимся, вопрос странный. Только вот обычный американский 9-летний мальчик поступил именно так. Его зовут Бен Даскин (Ben Duskin), он любит видеоигры и играет в них, когда разрешает мама.
Она и попыталась объяснить сыну на понятном ему языке игр, в чём заключается заболевание, и как его лечат. Однако взятая для примера игра Pac-Man ничего Бену Даскину не объяснила.
Действительно кружок с треугольным ртом, глотающий точки и бонусы в лабиринте, спасаясь от призраков, не самое лучшее пособие по белокровию.

Бен никогда не играл в Pac-Man и решил, что детям, больным раком крови, необходима новая игра, которая поможет им понять, с чем столкнулся организм, придаст силы для сопротивления заболеванию, частично снимет боль и стресс, связанный с лечением.
Понятно, что "решение 9-летнего мальчика сделать игру" звучит, по меньшей мере, наивно. Без поддержки взрослых ничего такого он бы сделать не смог.
К счастью, его поддержали люди из Make-A-Wish Foundation — Фонда в Сан-Франциско, который, как следует из названия, исполняет желания детей с опасными для жизни болезнями.
Этот Фонд заслуживает того, чтобы коротко о нём рассказать. Благотворительная некоммерческая организация своим появлением обязана семье и друзьям 7-летнего мальчика по имени Крис (Chris), у которого в 1980 году обнаружили лейкемию.
Мальчишка мечтал стать офицером полиции, побыть им хотя бы в течение одного дня. Мать Криса, родственники и друзья сделали всё, чтобы его мечта сбылась.
Таким образом, Крис получил специально для него сшитую форму копа, шлем, очки, значок — всё, как полагается.
А Фонд был основан в 1984 году, на сегодняшний день он является самой крупной в мире организацией, исполняющей желания детей: 81 филиал в Соединенных Штатах, 22 за рубежом на всех континентах.
В среднем благодаря Фонду исполняется примерно три сотни желаний в год. Стоимость "сбычи" одной мечты — около $10 тысяч.
Средства Фонд собирает в качестве пожертвований от частных лиц, корпораций, клубов и других групп. В нынешнем году Make-A-Wish Foundation отмечает своё 20-летие. Вот.

Возвращаемся к игре. Получилось, что теперь уже Фонд, куда Бен отправил свой запрос, в лице Патрисии Уилсон (Patricia Wilson) занялся поиском партнёров для разработки игры.
Поначалу ничего не выходило. Компании заявили, что игра в буквальном смысле не стоит свеч.
"Некоторые люди почти смеялись мне в лицо, когда я обращалась к ним, — рассказала госпожа Уилсон. — Они говорили: "Вы хоть понимаете, о чём просите? Это невозможно, это миллионы долларов, это несколько лет работы!".
Тем не менее, в конце концов, нашёлся человек, готовый помочь. Программист Эрик Джонстон (Eric Johnston) предложил свои услуги, а компания, в которой он работает, между прочим — LucasArts, во всём его поддержала.
Мало того, что Эрик согласился сделать мечту Бена реальностью, он ещё и вовлёк мальчика в процесс создания игры, согласовывая с ним каждый шаг — в течение многих месяцев они встречались еженедельно.
Бен, к примеру, рассказывал программисту о различных побочных эффектах заболевания, которые хотел изобразить в игре. А лечащий врач Бена, доктор Сеймур Зоджер (Seymour Zoger), выступил в качестве медицинского консультанта.
В мае 2004 года бета-версия "Игры Бена" (Ben's Game) появилась в Сети: 5,5 мегабайт можно скачать совершенно бесплатно.
На сегодняшний день её загрузило более 35 тысяч человек.
Команда разработчиков намеренно сделала игру максимально простой, чтобы даже маленькие дети могли в ней разобраться.
Главный герой игры — мальчик, рассекающий на реактивном скейтборде, собственно — это Бен и есть.
Цель состоит в том, чтобы разрушить все видоизменённые клетки и собирать семь щитов, которые обеспечивают защиту от побочных эффектов химиотерапии.
Щиты охраняют монстры: озноб — Iceman Monster, рвота — Robarf Monster, ветряная оспа — Big Chicken Monster, лихорадка — Firemonster, кровотечение — Vamp Monster, потеря волос — Qball Monster, сыпь — Tornado Monster.
Тремя видами амуниции в игре являются: здоровье, которое вы получаете в углу "больница", боеприпасы, которые выдаются в углу "аптека", и "отношение", подбираемое в углу "дом".
Остаётся добавить, что хотя главный герой игры при столкновении с монстрами теряет "здоровье", погибнуть он не может — на этом настоял Бен. Это его жизнеутверждающее сообщение другим больным детям.

Учёные доказали, что сложной техникой можно управлять мозгом напрямую
28.06.2004 Membrana
Биологи из медицинского центра университета Дюка (Duke University Medical Center) внедрили 11-ти добровольцам по 32 микроэлектрода непосредственно в мозг.
Для эксперимента американцы выбрали участок, отвечающий за движение руки. Пациентов просили играть на компьютере, в то время как приборы снимали показания. Исследователи составили компьютерную модель, способную предсказывать разнообразные движения руки по мозговым сигналам.
Учёные сделали вывод — в будущем можно будет строить те или иные аппараты для инвалидов, управляемые непосредственно сигналами мозга, а не нейротоками в теле (снятые на месте больных или ампутированных конечностей), как это уже используется в некоторых биопротезах.
Известно, что пациенты, которые не могут действовать руками, при магнитно-резонансных обследованиях демонстрируют активность центров контроля рук в их мозге, когда их просят вообразить, что они двигают рукой.
В отличие от всех похожих предшествующих экспериментов, электроды были внедрены глубже в мозг, в подкорковые структуры. Учёные считают, что смогут получать более сложные и разнообразные мозговые сигналы, пригодные для сложного управления техникой.
Ранее учёным удавалось, внедряя добровольцам электроды в мозг, обучать пациентов управлению курсором на экране монитора.

Микрочипы в мозге позволят читать мысли?
23.09.04. Associated Press
49-летний профессор кибернетики британского университета Рединга (University of Reading) Кевин Варвик (Kevin Warwick) по праву может называться первым в мире киборгом - отчасти человеком, отчасти машиной (хирурги вживили в его предплечье миниатюрную матрицу электродов, связывающую нервную систему профессора с удаленным компьютером).
Как надеется профессор Варвик, однажды его исследования смогут позволить человеку решать в уме сложные математические задачи с той же скоростью, как это делают компьютеры. «Я в восторге от тех возможностей, которые может дать человеку единение с машиной», - заявил 22.09.04. Кевин Варвик, выступая перед 300 сингапурскими школьниками. По его словам, стать Нео из «Матрицы» или воплотить в жизнь идею «Терминатора» люди смогут уже в не столь отдаленном будущем.
Показывая слушателям свою коллекцию роботов, профессор Варвик рассказывает о том, что в будущем люди с помощью высоких технологий превратятся в сверхсуществ, чей мозг сможет работать в такт с компьютерами.
Выступление профессора сопровождается видеосюжетом, где показана произведенная в августе 1998 году операция - в левую руку д-ра Варвика имплантировали на некоторое время обычный передатчик, соединенный с компьютером при помощи беспроводной связи, благодаря чему профессор мог, не притрагиваясь, открывать двери и зажигать свет. Через 9 дней после этой операции провода были вынуты из руки профессора.
На этом эксперименты не завершились – в марте прошлого года хирурги вживили в его предплечье миниатюрную матрицу электродов, связывающую нервную систему профессора с компьютером. На этот раз, кроме самого д-ра Варвика, на аналогичное испытание согласилась его жена. Кремниевый имплантант должен был считывать и посылать электрические импульсы, проходящие по его нервам. Три месяца спустя имплантанты были удалены, хотя это было и не просто – они успели врасти в ткани. Но ни жена профессора, ни он сам не пострадали ни от каких заражений.
---------------------
Компания Cyberkinetics из штата Массачусетс (США) получила разрешение Федеральной администрации по пищевым продуктам и лекарственным средствам на проведение клинических испытаний внутричерепных имплантатов, которые позволят парализованным больным управлять действием компьютеров и различных сложных устройств. Таким образом, прогнозы фантастов о машинах, способных читать мысли, в скором времени могут стать реальностью.

Имплантат представляет собой микросхему с площадью всего четыре квадратных миллиметра, которая вживляется непосредственно в мозг пациентов. В ходе клинических испытаний предполагается установить возможности передачи в компьютер нервных импульсов, возникающих в мозгу. При благоприятном исходе этих испытаний пациенты с церебральным параличом или люди, перенесшие инсульт, смогут с помощью компьютера осуществлять те или иные действия, при этом от пациентов требуются лишь умственные усилия. Имплантат играет роль интерфейса между человеком и машиной, а компьютер отдает команды на выполнение тех или иных действий. Среди таких действий могут быть как запуск внешних устройств, так и стимулирование собственных мускулов пациентов.

Cyberkinetics - не единственная компания, которая работает в этом направлении. Ранее Neural Signals, компания из Атланты, изготовила шесть аналогичных имплантатов и провела клинические испытания, в которых пациенты продемонстрировали возможность усилием мысли передвигать курсор на экране компьютера и делать с его помощью осмысленные фразы. Однако имплантат Neural Signals был слишком простым устройством с небольшим количеством вживленных в мозг электродов. Cyberkinetics, по утверждениям экспертов, впервые предложила сложное устройство, которое будет испытываться при вживлении в мозг пациентов в ходе длительных клинических испытаний.
Доктор Джон Донахью (John Donoghue), основатель компании Cyberkinetics, ранее работал в университете им. Брауна и в 2002 г. опубликовал в журнале Nature результаты своих опытов на обезьянах, в которых при помощи вживленных имплантатов ему удалось зарегистрировать сигналы мозга, отвечающие за определенные типы движений, и даже научить одну из этих обезьян управлять движением курсора на экране с помощью мозга. Исследования Донахью имели целью не стимулирование мозга, а составление карты нейронной активности, которая позволила бы выявить участки, отвечающие за определенные физические движения.

Исследователи, работающие в этой сфере, считают неправильным употребление термина "чтение мыслей". Речь скорее идет об определенной тренировке мозга, с помощью которой можно научиться подавать определенные команды на исполнение действий. Например, пациенту предлагают вообразить, что его рука перемещается на определенное расстояние в заданном направлении. Cyberkinetics считает, что массовый выпуск имплантатов возможен через 3-5 лет. Идет разработка беспроводного варианта связи между имплантантом и компьютером. Это позволит, помимо прочего, устранить риск инфекции.

Управлять ПК с помощью мысли можно уже сейчас
23.09.04.  http://www.cnews.ru/
Работы по созданию систем мысленного управления компьютерным интерфейсом, о которых ранее сообщал CNews.ru, ведутся полным ходом.
Как сообщает журнал Nature, в июне 2004 года американские хирурги имплантировали в двигательную область коры головного мозга 24-летнего полностью парализованного человека микрочип BrainGate, разработанный в компании Cyberkinetics из города Фоксборо, штат Массачусетс. Чип содержит 100 электродов, каждый из которых был соединен с отдельным нейроном мозга человека.
Крошечный чип, вживляемый непосредственно в мозг, дал парализованному человеку возможность управлять телевизором или компьютером - например, рассылать письма по электронной почте либо играть в компьютерные игры. Управление возможно даже в том случае, если парализованный в это время занят чем-либо иным. Например, ему удавалось управлять телевизором, разговаривая или двигая головой при этом. На сегодняшний день чип является самым сложным имплантантом из всех, какие когда-либо тестировались на живых людях. В настоящее время исследователи планируют продолжить опыты, имплантировав подобные устройства еще четырем больным.
Аналогичные исследования ведутся и другими группами. В частности, разрабатываются устройства, позволяющие считывать активность мозга дистанционно, без непосредственного электрического контакта с нейронами. Так, компания Neural Signals из г. Атланта, запатентовала специализированный электропроводный шлем , который вживляется непосредственно под череп, но не находится в непосредственном контакте с мозгом. Другие группы ведут разработки устройств, не нуждающихся в хирургическом вмешательстве вообще например, позволяющих считывать мысли больного с помощью энцефалографа.
Несмотря на активный поиск альтернативных, менее травматических методов контроля активности головного мозга, создатели BrainGate подчеркивают, что подобные технологии могут дать лишь общую картину мозговой активности, в то время как для трансляции более многочисленных и специфических сигналов без непосредственного электрического контакта с нейронами пока что не обойтись. В нашем массиве имеется 100 электродов, говорит Йон Муканд (Jon Mukand), один из сотрудников группы реабилитационного центра Сарджент (Род-Айленд), проводившей исследования, соответственно с его помощью теоретически можно подключиться к 100 нейронам. Непосредственный контакт с нейронами позволяет ускорить работу и сделать технологию более гибкой.
Тем не менее, Стивен Робертс (Stephen Roberts), инженер из Оксфордского университета (Великобритания), специализирующийся на создании интерфейсов мозг-компьютер, полагает, что настоящего прорыва в этой области пока еще не произошло. Необходимо нечто, что обеспечило бы надежную работу и не нуждалось бы в длительной тренировке пациентов, говорит он. Большинство подобных устройств хорошо работают у части больных, однако предстоит еще много работы, прежде чем данная технология станет доступной для всех, кто в ней нуждается.

Ничего кроме правды
29.10.2004. Киви Берд, "Компьютерра"
Вследствие напористой пропаганды детекторов лжи многие до сих пор полагают, что у человека якобы имеется какая-то особая физиологическая реакция организма на неправду. Но это ошибочное представление. Исследования показывают, что нынешние полиграфы действительно весьма эффективно обнаруживают стрессовое состояние. При тестировании на правдивость ложь и стресс нередко связаны, однако связь эта далеко не однозначна. Любой эмоциональный человек, особенно тот, кто остро переживает сам факт проверки на детекторе лжи, будет давать повышенный процент ошибочных положительных реакций - когда прибор усматривает признаки вранья при даче правдивого ответа. И в то же время хладнокровные, хорошо владеющие собой люди способны успешно манипулировать показаниями полиграфа, снимающего такие характеристики, как частота пульса, ритм дыхания, давление, потливость или электропроводность кожи.
Поэтому сейчас генеральное, можно сказать, направление исследований в деле улучшения детекторов лжи сводится к поиску альтернативных, более надежных свидетельств реакции организма на неправду. Одной из перспективных технологий считается температурное сканирование лица. В 2002 году профессор информатики Техасского университета Иоаннис Павлидис и эндокринолог Джеймс Левин (Ioannis Pavlidis, James Levine) опубликовали работу, свидетельствующую, что повышение температуры кожи вокруг глаз - признак усиления притока крови - с высокой вероятностью свидетельствует о том, что говорится ложь. Одновременно сканирование подтвердило честность одиннадцати из двенадцати человек, говоривших правду.
Впрочем, сторонние эксперты полагают, что и здесь - как в обычном полиграфе - в конечном счете все упирается в индивидуальные эмоциональные реакции обследуемого, а суть их никакой прибор постичь не в силах.
Другая понемногу набирающая популярность технология выявления правды - анализ электромагнитных отпечатков мозга, предположительно менее подверженных всплескам эмоций. Здесь детектор лжи построен на основе прибора для снятия энцефалограммы. Исследованием волн мозговой активности при генерации ложных утверждений занимается, в частности, профессор психологии Южнокаролинского университета Дженнифер Вендемиа (http://www.vendemia.net/). По ее словам, когда человек лжет, работа мозга аналогична поведению при решении некой интересной логической задачи. Задействовано определенное количество когнитивных процессов - надо извлечь истинную информацию из памяти, подавить эту информацию, сформулировать и выдать ложный ответ. Все эти шаги необходимы для желающего солгать, что влечет за собой весьма сложный процесс, в котором участвуют различные участки мозга. Вендемиа создала специальную систему отслеживания волн мозга, которая в лабораторных тестах показывает надежность 94% при выявлении ложных утверждений. Насколько эффективной будет эта технология в реальной эксплуатации - другой вопрос.
Еще одно направление исследований сосредоточено не на оттачивании технологий, а на эффективном выявлении людей-феноменов, с высочайшей надежностью способных отличать произносимую ложь от правды. Людей таких, впрочем, очень мало. Профессору университета Сан-Франциско Морин О’Салливен (Maureen O'Sullivan) и ее группе при обследовании 13 тысяч человек удалось выявить лишь три десятка экспертов (0,2%), прозванных "волшебниками". Как правило, это люди уже солидного возраста, самостоятельно обнаружившие у себя необычную способность и отточившие ее многолетними тренировками. Чуткость ко лжи построена у них на внимательности к мимолетным признакам, сопровождающим речь неискреннего человека, - пожиманию плечами, движению глаз, характерным изменениям темпа речи и т.п. Интересно, что "волшебники" тоже бывают разные и обладают весьма избирательной чуткостью к различным предметам вранья. Например, половина выявленных О’Салливен "феноменов" показала очень хорошие результаты в свидетельствах о преступлениях, однако оказалась совершенна некомпетентна в оценке истинности чувств людей (результаты исследования обнародованы на прошедшем в Вашингтоне форуме American Medical Association’s 23rd Annual Science Reporters Conference).
Наконец, нельзя не упомянуть и еще об одной интересной работе, изучающей проблему правды и лжи в довольно необычном аспекте. Многочисленные опросы общественного мнения перед выборами и последующие результаты выборов свидетельствуют, что опрашиваемые люди зачастую отвечают не так, как позже голосуют. Это вызвано тем, полагают психологи, что при опросах многие неосознанно пытаются угадать, что от них ждут ("правильный" ответ), и соответствующим образом корректируют ответы, по сути - говорят неправду. В журнале Science опубликована статья Дражена Прелеча (Drazen Prelec), исследующего вопросы математической психологии в Массачусетском технологическом институте и создавшего своего рода "математическую сыворотку правды" для анализа подобных ситуаций (Science, #306, 2004, pp. 462-466). Технология основана на широко применяемом в статистике методе байесовских оценок, пересчитывающем вероятности для связанных между собой событий. В данной же задаче для придания дополнительного веса более правдивым ответам все вопросы группируются парами. Точнее, дополнительно к каждому вопросу задается еще один, спрашивающий о том, а как, по мнению респондента, ответят на него другие люди. Достоверно известно, что если человек имеет о чем-то мнение, то он подсознательно считает его и более распространенным в массах. Метод Прелеча пока не прошел широкомасштабных испытаний, но в принципе достаточно универсален и позволяет выделять более правдивые субъективные суждения групп людей практически обо всем - от бизнес-прогнозов до оценки произведений искусства.
-------
Смотрите обзор "Психотроника"

Психиатр разработала метод преобразования волн головного мозга в звуки музыки
08.08.2005  НТВ.ru
Психиатр из Нью-Йорка (США) разработала уникальный метод преобразования волн головного мозга в звуки музыки.
Высокочувствительные электроды регистрируют колебания коры головного мозга, а специальная компьютерная программа выдает мелодию. По словам врача, это, конечно, не джаз, не Рахманинов и не Бетховен, но в большинстве случаев - это классика.
Музыку, сочиненную вашей головой, можно записать на СD, а затем прослушивать в качестве лечения от бессонницы или стрессов. Сеанс подобной "музыкальной мозговой терапии" стоит всего $350.

Художник расширил диапазон восприятия человека
27.05. 2005.  membrana
Американский дизайнер Ник Ноуф (Nick Knouf) удостоился поощрительного приза в рамках соревнования Next Idea фестиваля техноискусства Ars Electronica за проект прибора, превращающего электромагнитный мир, окружающий человека, в слуховые ощущения.
Прибор ætherspace — это широкий воротничок, насыщенный самыми различными датчиками и многополосными антеннами.
Они ловят тепловое излучение, электромагнитные волны от телестанций, сотовых телефонов, КПК, микроволновых печей и даже — гамма-радиацию.
Каждая из сторон окружающего человека электромагнитного мира преобразуется в компьютере в свой неповторимый и очень характерный голос. Все звуки сводятся вместе и направляются в наушники.
Проект пытается научить человека ощущать невидимое, расширить его чувства.
Автор спрашивает людей — знают ли они, как тихонько "гудит" радиоволнами сотовый телефон, пока дремлет в сумке, и как он "просыпается" при приёме, как "подвывает" на высоких частотах гамма-фон, или, допустим, "мягко шелестит" тепловой след от человека, прошедшего рядом с владельцем прибора.

Машина для автопортретов будет измерять острые ощущения
16.06.2005.  Мembrana
То, что принято называть острыми ощущениями, зависит от индивидуальности каждого из нас. Одним, чтобы получить свою "дозу", достаточно прокатиться на карусели, другим нужно забраться на Эверест. Молодой англичанин решил в этом разобраться, чтобы сделать острые ощущения ещё острее.
За эту необычную научно-исследовательскую работу взялся Брендан Уокер (Brendan Walker). Он, хотя и трудится в Королевском колледже искусств в Лондоне (Royal College of Art), является не только художником, но и инженером, специалистом в области воздухоплавания с 5-летним опытом "общения" с британской военной авиацией. Но сейчас это не суть важно.
О своём масштабном проекте Chromo11 Уокер сообщает: "Я планирую исследовать острые ощущения в современном их понимании. Узнать, как мы их испытываем, и как их можно перепроектировать в новом контексте. Я собираюсь предложить оригинальные наборы из фантастических аттракционов, впечатлений и переживаний, которые создадут новые острые ощущения".
Можно сказать, что исследователь начал с чистого листа. То есть, задался самыми простыми вопросами: что вызывает захватывающее возбуждение и сильное волнение? Кто и как это ощущает? Поэтому первой стадией Chromo11 стал поиск ответов.
"Несомненно, уже существуют научные определения, но они не описывают те бесчисленные способы получения людьми своих собственных острых ощущений, — объясняет Уокер. — Я хочу узнать реальные компоненты этих ощущений, и единственный способ сделать это — попросить максимальное количество людей рассказать о своём опыте".
Для достижения означенных целей у нашего героя кое-что имеется. Так, уже построена "Машина для производства автопортретов" (auto-portrait machine). Она обнаруживает переживание человеком острых ощущений методом кожно-гальванической реакции (КГР), часто используемой в детекторах лжи. Машина регистрирует биоэлектрическую активность кожи, её электропроводимость, которая меняется в ответ на "пробуждения" нервной системы. Упрощённо говоря, при получении внезапных удовольствий проводимость кожи заметно повышается. Таким образом, Уокер научился фотографировать лица людей в пиковый момент сильного волнения.
А теперь он идёт дальше и готовится строить то, что называет - "Прибор для измерения острых ощущений" (Thrill Measuring Device). Он будет основан на том же самом методе КГР.
"Возьмём для примера аттракцион в парке развлечений. Если оператор не слышит вопли восхищения, он может включить громче музыку, заставить сидения крутиться быстрее и так далее. Он также может замедлить движение аттракциона, если дети будут выглядеть испуганными, — рассказывает Брендан. — Мой прибор мог бы занять место этого оператора и автоматически подстраивать карусель под каждого катающегося".
Но наибольшие перспективы у "измерителя", по мнению Уокера, имеются в мире компьютерных игр. "Если бы игрок, скажем, в Doom 3 был присоединён к прибору, то создатели игры получали бы информацию, которую можно использовать, чтобы перекраивать игру в режиме реального времени, — считает исследователь.
— Тогда элементы, которые игрок сочтёт скучными, можно будет удалить, а другие — действительно волнующие — добавить. Появится возможность создания профиля острых ощущений каждого пользователя, которому будут предложены новые персонажи, оружие и так далее".
В работе над Chromo11 Уокеру помогает Джеймс Кондрон (James Condron), учёный из недавно закрытой Европейской медиа-лаборатории в Дублине (Media Lab Europe).
Кондрон приспособил созданное в лаборатории ПО и "железо" для "Машины автопортретов". "Ирония в том, что проект медиа-лаборатории был направлен на достижение противоположного эффекта, — говорит Брендан, — там хотели заставить игрока расслабиться".
Эксперты говорят, что если Брендан будет в состоянии доказать надёжность измерений остроты ощущений, к его работе будет проявлен огромный интерес. И тогда могут появиться игры и развлечения, которые в буквальном смысле заберутся под кожу.
Ну, а пока этого не произошло, машину Уокера, а также сделанные ею портреты можно будет увидеть в лондонской галерее M+R с 19 по 27 февраля. И, вероятно, испытать кое-какие острые ощущения.

Человеком можно дистанционно управлять
17.08.05.  CNN
На SIGGRAPH-2005 (выставка робототехники), которая проходила 2 августа в Лос-Анжелесе, специалисты японской компании  Nippon Telegraph & Telephone (NTT) представили систему дистанционного управления человеком. Со стороны устройство напоминает наушники. Но транслирует не звуки, а импульсы постоянного тока. К одному уху подведен анод, к другому - катод. Зачем? Для дистанционного управления владельцем ушей. Японцы использовали давно известное, но подзабытое явление - так называемую гальваническую вестибулярную стимуляцию - GVS. Принцип действия этой системы - воздействие на вестибулярный аппарат человека, который отвечает за чувство равновесия. "Наушники" посылают очень слабый электрический разряд (по словам учёных абсолютно безвредный) от левого уха к правому или наоборот, в зависимости от того, в какую сторону повернуть джойстик. Воздействие направлено на нервы, отвечающие за сохранение равновесия. - Суть GVS проста, - поясняет один из разработчиков Таро Маэда, - если слегка «дернуть» током так называемый сосцевидный отросток - он находится за ухом, позади наружного слухового прохода, то человек потеряет равновесие. И его качнет в сторону. За левое ухо «дернул» - качнет влево, за правое - в правую. А покачнувшись, невольно поворачиваешь. В результате такой стимуляции человек ощущает непреодолимое желание совершить движение в указанную сторону – к тому же для него это единственная возможность сохранить равновесие.
Если включать ток по радиосигналам, то получится своего рода дистанционное управление. Фактически, специалисты NTT сумели превратить человека в радиоуправляемое устройство - процессе воздействия у человека меняется представление о собственном положении в пространстве и он начинает двигаться в том направлении куда его буквально "ведут" при помощи джойстика.
На SIGGRAPH-2005 всем желающим была предоставлена возможность почувствовать себя немного роботом и испытать на себе GVS. На глазах изумленных зрителей добровольцы, подчиняясь пульту управления, перемещались по специальной площадке.
В настоящее время разработчики видят применение новинки в сфере видеоигр для более реального восприятия перемещения в виртуальном пространстве. Новинка способна добавить новых ощущений и любителям порулить на имитаторах вождения автомобилей. Их будет реально бросать по сторонам на виртуальных поворотах. Изобретатели говорят, что технология также позволяет привязать ваши движения к определённому музыкальному ритму и GVS-наушники развлекут посетителей дискотек. Ведь управляющие импульсы можно транслировать в такт музыке. И заставлять прикольно дергаться. «Мы называем это виртуальными танцами, хотя некоторые участники испытаний сравнивали это с ощущением наркотического опьянения. Возможно, такой разработкой заинтересуется Apple и тогда вскоре в одном из новых iPod будет функция виртуальных танцев», - сказал Таро Маэда. Кстати, обратите внимание, что на представленном ролике "объект управления" явно испытывает удовольствие.
Предполагается также, что GVS найдет применение и в медицинской практике, например, при помощи пациентам с плохим чувством равновесия.
Тем не менее, эта разработка настораживает специалистов. Один из экспертов Института Неврологии Лондонского Университета Брайан Дэй, говорит, что частая стимуляция вестибулярного аппарата может быть опасной и привести к повреждению тканей. "Остается надеяться, что власти не допустят неконтролируемого использования GVS", отмечает Дэй.

Любить – это значит чувствовать боль друг друга
2005. Science
Эксперименты, проведенные в Институте неврологии в Лондоне, показали, что люди, охваченные любовью, ощущают боль любимого как свою собственную. Дело в том, что сознание того, что близкому человеку причиняют боль, приводит к активизации тех же областей мозга, которые отвечают за ощущение боли самого индивида.
Таня Сингер и ее коллеги из Института неврологии, который входит в состав Юниверсити-Колледжа в Лондоне, нашли 16 пар, которые находились в любовных отношениях, и пригласили принять участие в эксперименте.
Исследователи подключили женщин к томографу и наблюдали за изменением активности мозга, когда либо сама женщина, либо ее партнер подвергались небольшому кратковременному удару электрическим током.
Женщины не видели лицо своего партнера, но по индикаторам могли судить, кто из них следующий получит разряд и будет ли это слабый или более сильный удар.
Сканирование мозга показало, что в обоих случаях активизировались одни и те же участки мозга – с одним лишь исключением.
При реальной боли активизировался ряд областей мозга, включая соматосенсорную кору, а при воображаемой боли соматосенсорная кора не активизировалась, зато остальные области – да. Так что, хотя физически боль не ощущалась, но она ощущалась эмоционально.
Это лежит в основе эмпатии (способность эмоционально отзываться на переживания других людей. – Прим. ред.), говорит г-жа Сингер. Когда мы ощущаем боль другого человека, у нас активизируются те области мозга, которые связаны с эмоциональным аспектом боли, а не ее физическими последствиями.

Английские ученые, кроме того, исследовали вопрос, наблюдается ли у женщин, которые обладают особенно высокой эмпатией, более высокая активность мозга, когда их партнер испытывает боль.
Для этого они предложила женщинам ответить на вопросы двух тестов личных качеств, направленных на установление уровня эмпатии, затем доказали, что у женщин с более высокой эмпатией наблюдалась более выраженная реакция мозга, когда их любимых подвергали воздействию током.
Данный эксперимент, пишет журнал Science, является частью постоянно расширяющихся исследований мозга, которые направлены на установление того, как возникает внутреннее представление о том, что испытывают или что ощущают другие люди.
Так, у обезьян были обнаружены специальные мозговые клетки, которые называют зеркальными нейронами. (см. предыдущую страницу)  Они активизируются как при выполнении какого-либо действия, так и при наблюдении за другими особями, выполняющими действие. Например, эти нейроны работают, когда обезьяна хватает какой-либо предмет, а также когда она видит, как другая обезьяна хватает предметы.

Боль можно регулировать силой мысли
15.12.2005. Радио Свобода
Нейрофизиолог Кристофер де Чармс (Christopher de Charms) из Университета Калифорнии в Сан-Франциско (США) обнаружил, что люди, испытывающие хронические боли, могут значительно уменьшить их усилием мысли.
Исследователь показывал пациентам изображение их мозга, снимаемое в реальном времени магниторезонансным томографом. На изображении была видна активность участка, отвечающего за болевые ощущения. За несколько сеансов восемь пациентов научились усилием мысли повышать и понижать активность в этом участке.
Одна из методик обучения состояла в том, чтобы концентрировать внимание на боли или наоборот, стараться ее не замечать. После такого сеанса на томографе боли ослабевали на несколько часов.
Некоторые пациенты даже научились добиваться подобного эффекта самостоятельно, но это требует от них очень высокой концентрации.

Создатели формата MP3 проникают в мозг пользователя
09.03.2006. molod.com.ua
Учеными из института Фраунхофера (Fraunhofer Institute for Computer Architecture and Software Technology) изобрели устройство, которое позволит компьютеру читать мысли пользователя. Изобретение, разработанное создателями формата MP3, называется "интеллектуальная печатающая машинка" (mental typewriter) и будет представлено на выставке CeBit в Ганновере в марте 2006 года (см. следующую заметку), сообщает Popgadget.
Устройство стало плодом многолетних исследований немецких ученых в области создания Brain Computer Interface, системы, которая позволит наладить прямую связь между компьютером и человеком. В долгосрочной перспективе ученые планируют создать устройство, которое позволит управлять всеми функциями машины с помощью мысли. Сигналы от головного мозга будут считываться с помощью 128 датчиков, прикрепленных к голове пользователя (принцип работы напоминает электроэнцефалограмму). С помощью специального программного обеспечения, сигналы расшифровываются и преобразуются в действия, выполняемые компьютером. Функция самообучения позволит машинам улучшать взаимодействие с пользователем, приспосабливаться к человеку и работать более эффективно.
В качестве примера создатели приводят такой метод работы нового устройства: поначалу, пользователю предлагают выбрать группы букв слева и справа на экране, которые он выбирает мысленно.
Он выбирает ту или иную, а специальная программа отфильтровывает электрические сигналы, возникающие при выборе. Выбранная группа букв остается, вторую компьютер с экрана снимает. Постепенно группы букв становятся все меньше, пока оператор мысленно не подводит курсор к нужной букве. Она сносится в специально отведенную строку. Для набора короткой фразы требуется от 5 до 10 минут.
Другая схема работы позволяет правому полушарию мозга двигать курсор, а левому "кликать", то есть выбирать нужную букву.
Ученые заявляют, что со временем удастся сделать устройство считывания информации более компактным (сегодня установка всех датчиков занимает около получаса), а само взаимодействие человека с машиной будет происходить быстрее и эффективнее.

Компьютер читает мысли
11.03.2006. molod.com.ua
На научной ярмарке в Германии был представлен компьютер, который работает от силы мысли. Это устройство может дать возможность работать на компьютере парализованным пациентам, а людям с ампутированными конечностями - управлять искусственными руками и ногами на электронном уровне. В то же время у устройства есть и немедицинские сферы приложения: компьютерные игры и индустрия развлечений, сообщает MIGnews.com.ua
Устройство Berlin Brain-Computer Interface (BBCI) было создано исследователями из Института Фраунхофера в Берлине и "Шаритэ", медицинским факультетом берлинского Университета Гумбольдта. Оно было продемонстрировано на ярмарке электроники CeBit в Ганновере.
Аппарат позволяет печатать сообщения на компьютерном экране путем умственного контроля над передвижениями курсора. Пользователь должен надеть шлем с 128 датчиками, которые замеряют электрическую активность в мозгу, так называемые биотоки мозга, и представлять себе движение правой или левой руки для управления курсором, сообщает Newsru.
По словам Курио, пользователи могут управлять устройством уже через 20 минут после того, как представят в уме 150 движений курсора. Устройство быстро учится распознавать активность в двигательной зоне коры головного мозга - система самообучается и идентифицирует "палитры" сигналов для каждого человека индивидуально. "Объяснение - в алгоритмах обучения машины, разработанных в Институте Фраунхофера", - отмечает Курио. 

Аналогичные работы идут в США и России. Группа разработчиков из Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН под руководством заведующего лабораторией физиологии сенсорных систем академика Игоря Шевелева практически одновременно с немецкими коллегами получила тот же результат: их испытуемые уже набирают при помощи мысли слова из трех-четырех букв.
- В таких устройствах могут использоваться три разных процесса, - пояснил "Известиям" академик Игорь Шевелев. - Это так называемая волна Р300, которая возникает в головном мозге, когда человек видит значимый для него стимул. К примеру, на мониторе изображена клавиатура компьютера, в которой поочередно высвечиваются столбцы. Когда высвечивается тот, в котором есть задуманная буква, в мозгу возникает более заметная волна. Компьютерная программа мгновенно фиксирует и обрабатывает ее. Немцы используют принцип мю-ритма, который возникает не в зрительных, а в двигательных центрах коры головного мозга, когда человек думает о необходимом движении, например, о повороте стрелки или перемещении курсора. И наконец, можно использовать так называемый адаптивный интерфейс, когда человек задумывает определенное состояние или образ. Мы исследуем все три подхода.
Пока после получасового обучения испытуемые в ИВНД РАН тратят на набор слова около 20 минут, хотя в нашей разработке используется всего 40 датчиков. Но уже в ближайшее время ученые смогут ускорить этот процесс в 8 раз, для набора будет требоваться 2,5-3 минуты.

Интуицию заменит спецприбор
01.04.2006. mignews.com.ua
Создано устройство, которое распознаёт эмоции окружающих людей и предупреждает владельца, если он вызывает скуку, раздражение или другой негатив.
Специалистка из Кембриджа Рана Эль Калиоби вместе с коллегами из медиа-лаборатории Массачусетского технологического института разрабатывает портативную систему для людей с аутизмом, пишет For-Ua.
Одна из проблем, стоящих перед людьми с аутизмом - неспособность воспринимать так называемые "социальные реплики". Они, сами того не замечая, надоедают людям, запутывают их и так далее. В результате они оказываются изгоями - все их избегают.
Система Калиоби состоит из маленькой видеокамеры, прикреплённой к очкам, которая связана с переносным компьютером. Его программное обеспечение анализирует изображения (достаточно нескольких секунд видео) и, сопоставляя их с образцами из базы данных, распознаёт эмоции. Если что-то идёт не так, компьютер начинает вибрировать.
Обычно компьютерные программы способны обнаружить шесть основных эмоциональных состояний: счастье, печаль, гнев, страх, удивление и отвращение. А устройство Калиоби может идентифицировать несогласие, концентрацию, размышление, неуверенность, заинтересованность и так далее.
Пока система была испытана лишь на специально для неё снятых видеофильмах с участием профессиональных актёров. Но со дня на день начнётся её тестирование на добровольцах.

Создан первый в мире киборг
Правда, пока только прототип киборга. И материалом для него послужил не человек, а обезьяна. Однако, факт остается фактом. На свет появилась технология, позволяющая управлять роботом мысленными командами. То есть, с помощью электрических импульсов, снятых непосредственно с коры головного мозга.
По данным журнала, Scientific American , профессор Miguel Nicolelis совместно с коллегами из Duke University Medical Center смог научить обезьяну управляться с искусственной рукой, или попросту говоря, с манипулятором, с помощью мысленных команд. Для этого ученым пришлось вживить в мозг животного 96 электродов. Тщательно изучив зависимость движений обезьянки от этих 96 сигналов, они сумели построить компьютерную модель, имитирующую прохождение нервных импульсов. Оказалось, что эта модель достаточно точно воспроизводит алгоритм, с помощью которого мозг обезьяны управлял рукой. Дальнейшее было делом техники. На вход компьютера поступали сигналы от вживленных в мозг электродов, на выход ученые подсоединили простейший манипулятор. И с помощью стандартного метода кнута и пряника, научили обезьяну добывать себе пищу не своими руками, а искусственными.
Насколько четко работает эта связка «живой мозг – искусственная рука» сказать пока сложно. Однако, результат налицо. Создана первая искусственная конечность с управлением непосредственно от нервных импульсов. То есть, главный рубеж взят. Остается только доработать детали.
В ближайшие годы ученые планируют довести количество вживленных электродов до 1.000 и, соответственно, существенно улучшить модель. Затем нужно будет наладить обратную связь. То есть, сделать так, чтобы искусственные пальцы обрели чувствительность.

Электронные руки, глаза и ноги
06.04.2006.  Освітній портал
Сейчас, через тридцать лет после появления телевизионного хита "Человек на шесть миллионов долларов" (The Six Million Dollar Man), в котором рассказывалось о том, как тело астронавта восстанавливалось по частям, ученые вплотную приблизились к созданию подобных киборгов.
Главный герой Стив Остин в исполнении Ли Мейджорса стал иконой поп-культуры 1970-х, после того как на телеэкранах его ноги, правая рука и левый глаз были заменены в ходе операции, благодаря которой в народ ушла цитата: "Мы можем восстановить его. У нас есть технологии".
На конференции в Сан-Франциско "Экспериментальная биология 2006", где присутствовали около 12 тысяч делегатов, ведущие ученые на симпозиуме под названием "Человек за 6 миллиардов долларов" сообщили, что то, что некогда казалось вымыслом, становится реальностью - в том числе электронные руки, ноги и глаза.
Ноги
Управляемые компьютером пристегивающиеся роботизированные ноги, позволяющие их владельцу переносить тяжести весом до 90 кг, прилагая при этом не большее усилие, чем требуется для 4,4 кг, были разработаны доктором Хомайуном Казеруни из Университета Калифорнии, Беркли.
Доктор Казеруни видит более широкое применение этого экзоскелета, например, чтобы сделать пожилых и хрупких людей более мобильными, в то время как военные надеются, что это изобретение поможет солдатам переносить тяжести на дальние расстояния и придаст им сверхчеловеческие силы.
Похожее приспособление "Комбинированная вспомогательная конечность" (Hybrid Assistive Limb - HAL) - было также представлено вчера в Токио японскими альпинистами. Экспедиция по подъему на гору Брайтхорн (4164 м) в Швейцарии в августе будет проходить с участием 43-летнего Сейдзи Усида, который был парализован после автомобильной катастрофы в 1993 году, и 16-летнего Киога Иде, страдающего от мускульной дистрофии. С помощью экзоскелетов здоровые участники экспедиции поднимут их на вершину.
Костюмы, разработанные компанией Cyberdyne и Университетом Цукуба, уже могут использоваться при выполнении более простых действий, например при подъеме по лестнице, вставании и т.п.
Руки
Обладатель искусственной руки пользуется ей очень просто, без каких-либо неестественных усилий: мозг отдает мышцам приказание сократиться, после чего легкое сокращение одной мышц культи заставляет кисть сжаться, сокращение другой — раскрывает ее.
Ещё в 1956 году советскими учеными  в Центральном научно-исследовательском институте протезирования и протезостроения Министерства социального обеспечения РСФСР был создан макетный образец "биоэлектрической руки" — протеза, управляемого с помощью биотоков мышц культи. Это "чудо ХХ века", впервые демонстрировалось в советском павильоне на Всемирной выставке в Брюсселе.
Доктор Уильям Крелиус и его команда в Университете Рутгерса создали бионическую руку Dextra, которая с помощью наличествующих у человека нервных путей контролирует отдельные, управляемые компьютером, механические пальцы.
Dextra состоит из стандартного пластикового гнезда типа суставной ямки и сенсорной муфты, которая надевается на конечность человека с ампутированной рукой чуть ниже локтевого сгиба. После тренировки управление пальцами становится биомиметическим, то есть осуществляется путем обычного сознательного мышления, как если бы человек пользовался своими настоящими пальцами.
С помощью Dextra людям удавалось играть на фортепиано и печатать на клавиатуре. Проект ЕС под названием "Киберрука" (Cyberhand) призван добавить к этому тактильные ощущения.
Глаза
Глаз воспринимает единый визуальный ряд очень фрагментарно, создавая целый набор различных зрительных репрезентаций, которые затем параллельно - в форме отдельных нервных импульсов - транслируются в нервные центры мозга.
Выяснилось, что визуальный образ формируется мозгом на основе двенадцати отдельных грубых «набросков», в которых отражены определенные элементы внешнего мира. Формирование этих образов обусловлено структурно, - строгая специализация ганглиев находит непосредственное отражение в строении сетчатки. Она состоит из нескольких слоев. Зрительную информацию воспринимают светочувствительные фоторецепторы (палочки и колбочки). Они передают импульсы слою горизонтальных и биполярных клеток, которые связаны с ганглиями многочисленными нервными отростками. На этом этапе и фильтруется информация.
Все ганглии делятся на 12 групп, и каждая из них снимает свое «кино», фиксирует свою часть картинки - это может быть движение, или большие структурно однообразные объекты, или границы объектов, и т.п. Затем мозг складывает эти куски окружающей реальности воедино и, вероятно, дополняет их образами, хранящимися в памяти. На основе полученных данных была построена компьютерная модель, симулирующая активность ганглиев и наглядно демонстрирующая, какие именно изображения передаются в мозг.
Бионические глаза были разработаны группой ученых во главе с доктором Дэниелом Паланкером из Стэнфордского университета, отделения офтальмологии. Глаз, "ретинальный протез", состоит из переносного компьютерного процессора размером с бумажник, имплантированной в глаз батарейки, трехмиллиметрового (с ползернышка риса) светочувствительного чипа, имплантированного в сетчатку, и крохотной видеокамеры, установленной на специальных очках.
Эта система предназначена для выполнения операций, которые обычно выполняют фоторецепторы глаза, у пациентов с заболеваниями сетчатки.
Пациенты, страдающие прогрессирующей дегенерацией сетчатки, старческой дегенерацией желтого пятна и другими заболеваниями, разрушающими собственные светочувствительные рецепторы организма, с помощью этого аппарата смогут различать лица и читать текст, напечатанный большими буквами. Испытания нового прибора должны начаться в течение двух лет.
Уши
Профессор Вернер Нахтигалл из Университета Саарланда в Германии и доктор Стефен Даунер, директор исследовательской компании Phonak, разработали уши на основе "цифровой бионики", как они это называют, изучив взаимодействие мозга и уха и принципы обработки звуков внутренним ухом. Они воспроизвели этот процесс с помощью крохотного чипа для слуховых аппаратов нового поколения.
"Мы внимательно изучили непревзойденную способность человеческого уха к локализации, идентификации и отделения различных звуков и подходящие способы воспроизведения естественной обработки звуковой информации в нашем новом слуховом аппарате", - говорит доктор Лаунер.
Более десяти лет для восстановления слуха используются улитковые имплантанты. В отличие от слуховых аппаратов, которые увеличивают громкость, имплантант состоит из двух частей, одна из которых улавливает звуки с помощью внешнего микрофона, расположенного за ухом, и передает радиосигнал под кожу на вторую часть, имплантированный приемник, который стимулирует слуховой нерв, обостряя его восприимчивость.

Живой хомяк играет против человека
17.04.2006.  Мembrana
Специалисты из лаборатории смешанной реальности (Mixed Reality Lab) национального университета Сингапура (NUS) разрабатывают нетрадиционную видеоигру "Mice Arena", в которую вместе с человеком, а точнее — против него — играет настоящий живой хомяк.
В "Mice Arena" смешиваются реальный и виртуальный миры: хищник (хомяк) преследует виртуальную модель игрока, в действительности гоняясь за настоящей приманкой в небольшом резервуаре по упругому латексному полу.
Под этим полом спрятаны силовые приводы, изменяющие его поверхность и, соответственно, ландшафт в игре. Движения хомяка в резервуаре фиксируют инфракрасные датчики, которые передают его положение на компьютер.
Полностью функциональный опытный образец "Mice Arena" должен быть готов к ноябрю. В будущем роль хомяка в подобных играх смогут сыграть цыплёнок, змея и даже медуза.

-	Слева — человек в магниторезонансном сканере показывает пальцами знаки ("камень-ножницы-бумага"); справа: робот копирует его движения; на врезке — управление роботом происходит благодаря анализу рисунка активных зон мозга.

Мысленный интерфейс между мозгом человека и роботом
24.05.2006.  world.honda.com
Международный институт передовых телекоммуникационных исследований (ATR), расположенный близ Киото, совместно с компанией Honda, разработал и продемонстрировал в действии новый тип связи между человеком и машиной. Робот-манипулятор подчинялся мыслям испытуемого, без всякой видимой связи с ним. Новый интерфейс мозг-машина (Brain Machine Interface — BMI) основан на ежесекундном анализе картины активности участков мозга, получаемой через магниторезонансное сканирование, а также на хитроумной программе, которая по этим данным вычисляет нервные сигналы в мозге, распознавая по ним выполняемые человеком движения (кисти и пальцев). Пусть задержка между жестом человека и повторением движения манипулятором составляла примерно 7 секунд, всё равно достижение впечатляет. Тем более, что точность распознавания достигла 85%.
Проект BMI основан на исследованиях доктора Юкиясу Камитани (Yukiyasu Kamitani) из вычислительной лаборатории неврологии ATR (ATR CNS) (подробнее — в пресс-релиз Honda, там же — фотографии в высоком разрешении).
Авторы этого эксперимента особо подчёркивают два момента, отличающие их достижение от сходных ранних работ: здесь нет электродов, внедрённых в мозг, и даже просто контактов (которыми снимают энцефалограмму, к примеру), да и вообще — какого-либо соприкосновения с человеком. И что ещё интереснее, правильное распознавание жестов машиной происходит в реальном времени, с первой попытки и на нетренированном "подопытном". Ранее людям приходилось стараться, чтобы получить от машины, считывающей мозговую деятельность (например — считывая мозговые волны), однозначно чёткую и видимую реакцию на свои мысли — нужное движение шарика на экране компьютера или ещё что-то подобное. Авторы же новой работы отмечают, что их программу можно модифицировать для распознавания "движений мысли" по анализу иных мозговых сигналов, что в будущем позволит миниатюризировать технологию, отказавшись от огромного магнитного томографа.

Ученым удалось "скрестить" человека и телевизор
08.06.2006.  Освітній портал
Дыхание и сердцебиение – вот два двигателя нового прибора, сконструированного запорожским ученым Григорием Чаусовским. С его помощью можно переключать телеканалы.
Точнее сказать, не переключать, а выбирать с учетом физического и эмоционального состояния человека. Размером новое чудо техники - c пуговицу. Но малые размеры не мешают прибору фиксировать изменения дыхания, пульса и эмоционального состояния, а затем всю собранную информацию посылать на пульт, который автоматически выбирает "полезный" для зрителя канал со спокойной или же наоборот возвышенно эмоциональной передачей.
Изобретение особенно полезно для украинцев, ведь 70% из них в свободное время смотрят телевизор. Изобретатель уверен, что созданный им прибор окупит себя достаточно быстро - на валерьянку и другие лекарства денег потребуется гораздо больше.
Ищут применение прибору и медики. Они считают, что он будет весьма эффективен в больницах и клиниках. Особенно в тех палатах, где лежать тяжелобольные пациенты.