DARPA, исследовательское подразделение Министерства обороны США, платит ученым за изобретение способов мгновенного считывания мыслей солдат с помощью таких инструментов, как генная инженерия человеческого мозга, нанотехнологии и инфракрасные лучи. Конечная цель? Оружие , управляемое мыслью , вроде стаи дронов, которые кто-то отправляет в небо с помощью одной мысли или способностью передавать изображения из одного мозга в другой.

На этой неделе DARPA (Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов) объявило, что шесть команд получат финансирование в рамках программы нехирургических нейротехнологий нового поколения (N3). Перед участниками стоит задача разработать технологию, которая обеспечит двусторонний канал для быстрой и бесперебойной связи между человеческим мозгом и машинами без хирургического вмешательства.

«Представьте себе человека, который управляет дроном, или кого-то, кто может анализировать множество данных», - сказал Джейкоб Робинсон, доцент кафедры биоинженерии в Университете Райса, который возглавляет одну из команд.

"Есть такая технология, когда, если я хочу общаться со своей машиной, я должен послать сигнал из своего мозга, чтобы двигать пальцами или шевелить ртом, чтобы дать словесную команду, и это ограничивает скорость, с которой я могу взаимодействовать с любыми киберсистемами или материальными системами. Думаю, что, возможно, мы могли бы улучшить эту скорость взаимодействия ».

По словам Робинсона, это может иметь решающее значение, поскольку умные машины и огромный поток данных угрожают захлестнуть людей и в конечном итоге могут найти применение как в военной, так и в гражданской областях.

Повышение контроля над разумом

Несмотря на то, что были прорывы в нашей способности читать и даже записывать информацию в мозг, эти достижения, как правило, основывались на имплантатах мозга у пациентов, что позволяло врачам контролировать такие состояния, как эпилепсия.

Однако операция на головном мозге слишком рискованна, чтобы оправдать такие интерфейсы у трудоспособных людей; а современные подходы к внешнему мониторингу мозга, такие как электроэнцефалография (ЭЭГ), при которых электроды прикрепляются непосредственно к коже черепа, слишком неточны. Таким образом, DARPA пытается стимулировать прорыв в неинвазивных или минимально инвазивных интерфейсах мозг-компьютер  (BCI).

"Агентство интересуется системами, которые могут читать и записывать в 16 независимых местоположений в отделе мозга размером с горошину с задержкой не более 50 миллисекунд. Мы это уже делаем в течение четырех лет"-, сказал Робинсон, который не питает иллюзий относительно масштаба конкуренции.

«Когда вы пытаетесь зафиксировать мозговую активность через череп, трудно понять, откуда приходят сигналы, когда и где они генерируются», - сказал он в интервью "Live Science" . «Таким образом, большая проблема заключается в том, можем ли мы раздвинуть абсолютные пределы нашего разрешения как в пространстве, так и во времени?»

Генетическая настройка человеческого мозга

Для этого команда Робинсона планирует использовать вирусы, модифицированные для доставки генетического материала в клетки - называемые вирусными векторами - для вставки ДНК в определенные нейроны, которые заставят их производить два вида белков.

Белки первого типа поглощают свет при срабатывании нейрона, что позволяет обнаруживать нервную активность. Внешняя гарнитура будет излучать луч инфракрасного света, который может проходить через череп в мозг. Детекторы, прикрепленные к гарнитуре, затем будут измерять крошечный сигнал, который отражается от ткани мазга, чтобы создать изображение мозга. Из-за белка целевые области будут казаться более темными (поглощающими свет), когда нейроны срабатывают, генерируя считывание активности мозга, которое можно использовать для определения того, что человек видит, слышит или пытается сделать.

Второй белок связывается с магнитными наночастицами, поэтому нейроны могут быть стимулированы магнитным полем для возбуждения, когда гарнитура генерирует магнитное поле. Это можно использовать для стимуляции нейронов, чтобы вызвать изображение или звук в сознании пациента. В качестве доказательства концепции группа планирует использовать систему для передачи изображений из зрительной коры  одного человека в область коры головного мозга другого человека.

«Мы относительно хорошо понимаем способность декодировать или кодировать сенсорные ощущения», - сказал Робинсон. «Я думаю, что мы находимся на переднем крае науки, и у нас есть для этого технологии».

Разговор с дронами

Группа из некоммерческого исследовательского института Battelle решает более амбициозную задачу. Группа хочет, чтобы люди управляли несколькими дронами, используя только свои мысли, в то время как отзывы о таких вещах, как ускорение и положение дрона, поступают непосредственно в мозг.

«Джойстики и компьютерные курсоры - это более или менее односторонние устройства», - сказал старший научный сотрудник Гаурав Шарма, возглавляющий группу. «Но теперь мы думаем об одном человеке, который управляет несколькими дронами; и это двустороннее сообщение, поэтому, если дрон движется влево, вы получаете сенсорный сигнал обратно в свой мозг, сообщающий вам, что он движется влево».

План группы основан на специально разработанных наночастицах с магнитными сердечниками и пьезоэлектрическими внешними оболочками , что означает, что оболочки могут преобразовывать механическую энергию в электрическую и наоборот. Частицы вводятся путем инъекции или назального введения, а магнитные поля направляют их к определенным нейронам.

Когда специально разработанная гарнитура прикладывает магнитное поле к целевым нейронам, магнитное ядро ​​будет перемещаться и оказывать давление на внешнюю оболочку, генерируя электрический импульс, который заставляет нейрон срабатывать. Процесс также работает в обратном порядке: электрические импульсы от возбуждающих нейронов преобразуются в крошечные магнитные поля, которые улавливаются детекторами в гарнитуре.

Шарма признает, что преобразовать этот процесс в управление дронами будет непросто, но ему нравится задача, поставленная DARPA. «Мозг - это последний рубеж в медицинской науке», - сказал он. «Мы так мало разбираемся в этом, что делает исследования в этой области очень интересными».

Перевод и редактирование: http://protivkart.com/

https://www.luverscience