Нейротехнологии в ближайшем будущем расширят возможности человека в десятках сфер. Сейчас ведутся разработки, которые со временем превратят нейроинтерфейс в готовый HID-инструмент, дополнительный контроллер, систему безопасности на производстве или единственный способ общения для парализованных людей. Об этих тенденциях рассказывает CEO Neiry Татьяна Александрова.
Рынок нейротехнологий исчисляется миллиардами
Рынок компьютерных нейроинтерфейсов стремительно развивается, к 2025 году он может увеличиться до $35 миллиардов. Такая динамика объясняется комплексным подходом к развитию BCI (Brain Computer Interface) — стремлением использовать новую технологию в медицине, промышленности, сфере развлечений и повседневных задач.
Решения из этой категории используют особенности передачи сигналов между нейронами мозга. Когда активность внутри синапсов оказывается достаточно интенсивной, суммарный импульс потенциалов действия можно зарегистрировать на поверхности головы. Эта технология прекрасно известна — она называется электроэнцефалограмма (ЭЭГ). Многие проходили эту процедуру в больнице и боялись пошевелиться в клубке проводов.
Развитие нейротехнологий началось с адаптации ЭЭГ к работе с компьютерными системами. При хорошей чувствительности и помехозащищенности такое устройство позволяет регистрировать мощные импульсы, которые возникают при ярких реакциях и сопровождаются активацией десятков тысяч нейронов. Для более тонких сигналов инженерам и ученым приходится искать связь всплесков нервной активности с определенными событиями окружающего мира. Постепенное изучение особенностей реакции человека позволяет все точнее определять значение импульсов, а значит — расширять спектр и возможности применения нейротехнологий.
Если для медицинских целей и научных проектов увеличение количества датчиков увеличивает точность исследований, то в коммерческих проектах это не так важно. Ведь каждый новый сенсор — это удорожание устройства и снижение комфорта пользователя. Сидеть в мокрых датчиках с множеством переплетенных проводов — это не так уж и приятно. Поэтому ученые пришли к выводу, что при правильном выборе количества датчиков, расположенных в разных областях головы, достигается достаточно хороший баланс между точностью считывания активности и комфортом.
Реальное применение нейротехнологий
Чтобы нейротехнологии стали массовым решением, нужны удобные и доступные устройства. Сейчас они есть у Neiry, Nextmind, Neurable и других компаний. И если пару лет назад восьмиканальное устройство-энцефалограф с приемлемым сигналом стоило от $4 тыс. и выше, то сейчас цены падают к отметке $1 тыс. с тенденцией к дальнейшему снижению.
Доступность технологий играет ключевую роль в их распространении. Поэтому нейроинтерфейсы начинают тестировать и внедрять в самых разных отраслях.
Адаптивные игры и развлечения
Первая сфера, в которую проникнут нейротехнологии, — это игры. Шлем или наушники, снабженные датчиками, могут обеспечить новый уровень взаимодействия с игровой реальностью. А учитывая, что рынок цифровых развлечений огромен, нейроинтерфейсы помогут компаниям дифференцировать себя, предлагать принципиально новый опыт.
В зависимости от реакций человека разработчики игр могут настраивать поведение персонажей, которые, например, будут чувствовать, что вы их ненавидите, боитесь или, наоборот, обожаете. Это позволяет модифицировать поведение игрового мира, чтобы люди снова и снова проходили одни и те же сцены, ведь поведение героев при этом становится более вариативным. Такие эксперименты многие разработчики проводят уже несколько лет.
Новое устройство ввода (HID)
Другая возможность — сознательное использование нейроинтерфейса. Это, например, передача на нейроинтерфейс некоторых функций управления. Устройство BCI способно «почувствовать», что игрок шутера хочет перезарядить оружие, и этот нейросигнал можно привязать к кнопке, отвечающей за перезарядку. Так пользователь улучшает результаты в игре, становится многозадачным и часть действий делает автоматизированными.
Этот же принцип можно использовать в других сферах. Некоторые автопроизводители хотят управлять дополнительными функциями машин при помощи мысленных импульсов. А для людей с ограниченными способностями нейроинтерфейс может стать настоящим прорывом — ведь они могут натренироваться и использовать нейродевайс вместо мышки, клавиатуры или другого манипулятора. Эксперименты уже показали, что нейроинтерфейс позволяет парализованным пациентам набирать фразы «силой мысли».
Предотвращение инцидентов в промышленности
Нейроинтерфейс позволяет считывать импульсы на поверхности головы человека — значит, его можно встроить в шлем или каску. За счет специально разработанных алгоритмов уже сегодня можно распознавать не только эмоции, но и оценивать состояние человека — уровень усталости или алкогольного опьянения.
Например, разработчики уже тестируют устройства, которые находят психологические изменения в состоянии диспетчеров и операторов. Результаты таких экспериментов показывают, что при помощи стандартного устройства BCI можно обнаружить признаки отвлечения и усталости, которые могут возникать у сотрудников. Ученые также ведут эксперименты по распознаванию ярких эмоций. В отличие от регулярного медосмотра, нейроинтерфейс позволяет отслеживать опасные отклонения в реальном времени — так можно избежать многие инциденты.
Автомобильная отрасль
Компании из сферы транспорта также заинтересованы в применении нейротехнологий для оценки состояния водителей. Это касается грузовых, коммерческих перевозок и служб такси. Большинство аварий происходит, потому что водители засыпают за рулем или на что-то отвлекаются, а нейроинтерфейс позволит оповестить руководителей о состоянии сотрудника или предупредить самого человека, если его мозговая активность подает признаки сна и усталости.
В случае такси нейроинтерфейс можно интегрировать с приложением. По мере удешевления нейротехнологий на рынке появятся устройства, специально разработанные для водителей. А после этого таксопарки начнут поощрять работу с теми водителями, которые надевают нейроинтерфейс в любой форме — это могут быть нейронаушники или даже нейрокепка. Значит, клиенты рано или поздно получат возможность выбирать в приложении только отдохнувшего водителя, пусть даже с ним будет дороже.
Некоторые автопроизводители уже создали первые прототипы автомобилей с нейроинтерфейсом. Например, в сентябре 2021 Mercedes-Benz показал улучшенную версию своего концептуального электрокара Vision AVTR. Теперь в комплекте с электромобилем идет специальный модуль BCI, который распознает направление взгляда водителя. Это позволяет активировать зоны виртуальной панели управления силой мысли.
Обучение и персонализация образования
Нейротехнологии, бесспорно, могут оказать невероятное влияние на образование. Точно так же, как и технологии AR/VR, нейроинтерфейсы позволят сделать процесс обучения более интересным и интерактивным. А учитывая, что очки или шлем можно сразу же укомплектовать нейродатчиками, единое устройство позволит не только демонстрировать учебный контент в интерактивном формате, но и оценивать степень его восприятия и интереса ученика. Эта система позволит подобрать максимально удобную программу обучения.
Использование наушников с нейродатчиками открывает возможности для оценки усвоения лекций и семинаров, предлагать студентам отдохнуть или, наоборот, выдать максимум информации в момент концентрации. Учитывая растущую популярность систем дистанционного обучения, такой подход в ближайшее время может изменить сам принцип образования, сделав его действительно индивидуальным и эффективным.
Нейротехнологии только в начале пути
Нейротехнологии с каждым днем захватывают новые сферы, их развитие зависит от конечных устройств. Как только стоимость девайса с нейродатчиками станет низкой, для нейротехнологий найдутся новые применения. Они спровоцируют развитие алгоритмов интерпретации сигналов мозга и станут отправной точкой для появления более точных измерительных устройств. Большие перспективы ждут и новые методы инвазивного подключения с имплантацией датчиков прямо в тело человека. Такой подход увеличит точность считывания и повысит качество работы нейроинтерфейса в первую очередь в сфере медицины.
Но есть и сдерживающие факторы. Например, для любых решений, использующих нейроинтерфейс, нужно предусмотреть повышенные меры киберзащиты, продумать этические моменты их использования. Именно поэтому многие проекты пока остаются на стадии экспериментов и тестовых концепций. Но как только все ключевые вопросы решатся и нейротехнологии (особенно инвазивные) получат гарантии безопасности, отложенный спрос приведет к еще более взрывному развитию рынка.
Аналитики уверены, что следующими направлениями для роста в сфере нейротехнологий станут новые игровые платформы, опирающиеся на нейроинтерфейсы, а также широкий спектр различного программного обеспечения, которое разрабатывается сегодня для самых разных целей — вплоть до удаленного управления роботами и промышленным оборудованием. Рост количества устройств, которые могут работать с подобным ПО, создает дополнительный спрос, и, по оценкам аналитиков, этот сегмент рынка ждет даже более активный рост. Благодаря тому, что уже сегодня одни и те же шлемы BCI могут использоваться и в играх, и для наблюдения за больными, и в промышленных условиях, мы можем рассчитывать на расширение сфер применения нейротехнологий уже в ближайшем году.
Читать далее
В американской пустыне вылупились «живые ископаемые». Они спали десятки лет
Китайский электромобиль с открытым верхом маневрирует как мотоцикл и меняет положение руля
Генетики нашли у мумии из Швейцарии трех живущих сегодня родственников