Нейротон. Занимательные истории о нервном импульсе

Поскольку представительства различных органов (например, левой и правой руки) разнесены по коре на довольно большие расстояния, по локализации мю-ритма можно достаточно точно определить, движение какого исполнительного о́ргана воображает испытуемый. Поэтому НКИ, основанные на воображении движений различных органов тела, имеют наибольшую производительность, достигая скорости передачи информации до 35 бит в минуту.

НКИ, основанные на анализе паттернов ЭЭГ, соответствующих воображению различных движений, продолжают совершенствоваться как за счёт улучшения классификаторов НКИ, так и за счёт улучшения методов тренировки испытуемых.

Наиболее распространены НКИ, основанные на регистрации ЭЭГ, т. к. они являются неинвазивными и поэтому их использование не требует специальных медицинских показаний, кроме того, они дёшевы, компактны и транспортабельны.

Однако набирают популярность неинвазивные НКИ на основе наблюдения за гемодинамической активностью участков мозга, которая регистрируется с помощью функциональной магниторезонансной томографии (ФМРТ) или ближней инфракрасной спектроскопии (БИКС). Первая связана с изменением концентраций окисленного и восстановленного гемоглобина в областях мозга, где нейронная активность увеличена. Регистрация сигналов БИКС основана на зависимости поглощения инфракрасного излучения от концентрации окисленного и восстановленного гемоглобина.

В последние годы обсуждается даже фантастическая возможность введения в мозг через кровеносную систему так называемой нейронной пыли (neural dust) – множества микрочастиц, каждая из которых является пьезодатчиком, преобразующим электрическую активность мозга в ультразвуковой сигнал, регистрируемый на поверхности головы. В перспективе освоение этой технологии могло бы на порядки увеличить возможности НКИ.

1Не связанный с проникновением через естественные внешние барьеры организма

2Колебание P300 (по́зднее позитивное колебание). Впервые этот феномен был описан в 1965 г. С. Саттоном как позитивная волна ЭЭГ, амплитуда которой зависит не от физических характеристик стимула, а от степени неопределённости, разрешаемой при его предъявлении.

3Бит – единица измерения количества информации. 1 бит информации – символ или сигнал, который может принимать два значения: включено или выключено, да или нет.

4Электроокулография – исследование глазных мышц и наружного слоя сетчатки благодаря изменениям биопотенциалов во время движения глаза и стимуляции сетчатки, и переводу зарегистрированных изменений в графическое представление.

Экзокортекс

Развитие биоинженерии в далёком будущем может привести к появлению экзокортекса.

Экзокортекс (др. – греч. ἔξω [exō] – вне, снаружи; лат. cortex – кора) – внешняя система обработки информации, которая поможет усилить интеллект или выступить нейропротезом собственно ума.

Людей с вживлёнными подобными устройствами можно будет называть киборгами.

В дальнейшем, в качестве экзокортекса может быть использован мозг другого человека. Некоторые теоретики считают, что экзокортекс сможет дать возможность не только для загрузки сознания человека в компьютер, но и для объединения сознания нескольких людей.

Дорожная карта развития ИИ в России

Стоит ли этим заниматься? Получать образование, тратить время, ресурсы. Будет ли отдача?

В Предисловии я кратко упомянул, о международных программах исследования мозга. В этой главе предлагаю ознакомиться с предполагаемой российской программой.

CNews в конце июля 2019 года опубликовал оказавшийся в его распоряжении Проект дорожной карты по развитию направления «Нейротехнологии и искусственный интеллект» [48]. Документ подготовлен Сбербанком в рамках реализации мероприятий федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика».

Параллельно Сбербанк подготовил другой документ на аналогичную тему – проект Национальной стратегии развития искусственного интеллекта. Документ был написан по поручению Президента России Владимира Путина, в ближайшее время ожидается подписание серии президентских указов по реализации данной стратегии.