Алексей Паевский
В начале марта появилась новость об уникальном, без иронии, событии: состоялся первый в истории межконтинентальный разговор двух парализованных пациентов, которые не могли ни двигать руками, ни говорить.
При этом устройство, которое позволило поговорить пациентам из реабилитационного центра «Преодоление» (Москва, Россия) и Центра применения реабилитационных технологий (Center for Applied Rehabilitation Technology (CART) Rancho Los Amigos National Rehabilitation Center, Калифорния, США), полностью создано в России. Нужно понимать, что до этого их общение не только с такими же пациентами, но даже со своими близкими и врачами было крайне ограничено.
В подобных случаях обычно используют, например, азбуку, на которой пациенту поочередно показывают буквы, и он должен моргнуть, когда наконец-то покажется нужная. Автор был свидетелем такого разговора родных с больным боковым амиотрофическим склерозом и видел, насколько такая «беседа» утомительна.
Участник эксперимента из России. Фото: rusneuro.net
И тем не менее, наш соотечественник, получивший в 2005 году тяжелую черепно-мозговую травму и в качестве «приложения к ней» посттравматическую энцефалопатию, пообщался с американской пациенткой с диагнозом «церебральный паралич» (тут, конечно, помогла еще и современная компьютерная лингвистика, поскольку оба пациента «разговаривали» на родном языке, а фразы переводила программа, но сейчас речь не о машинном переводе, успехи которого тоже феноменальны).
Никаких новых «Одноклассников»
Как же такое оказалось возможно? Русский и американка разговаривали при помощи системы «Нейрочат», созданной в нашей стране в АО «Нейротренд» под научным руководством нашего замечательного ученого, специалиста по нейроинтерфейсам, Александра Яковлевича Каплана.
Участница разговора из США. Фото: rusneuro.net
Во многих публикациях, посвященных «Нейрочату», приходится читать разные странные вещи. То это называют «социальной сетью для парализованных», представляя систему еще одним Facebook, то есть – чистой программой. То говорят, что устройство «считывает мысли и в текстовом виде отправляет их собеседнику» – между прочим, так написало одно уважаемое СМИ. Эти два утверждения одинаково неверны.
Первое развеять проще. Действительно, в проект «Нейрочат» входит «социальная сеть», но в официальном описании проекта в документах сказано: «В данном проекте под социальной сетью подразумевается объединение социальных позиций – социальных акторов и их связей – это основополагающее, общепринятое определение данного понятия, то есть социальная сеть в широком смысле этого термина.
Само понятие «социальная сеть» включает некий круг знакомых человека и социальных связей между этими людьми. В отличие от социальных структур, представляющих достаточно жесткий «каркас» устоявшихся социальных отношений, социальные сети относятся к числу гибких структур, или «мягких тканей», способных управлять малыми социальными взаимодействиями. Рассыпанные в социальном пространстве социальные связи, объединяясь, собираются в мощную субъектную композицию». Так что никаких новых «Одноклассников».
Чтобы развеять второе утверждение, нужно сделать небольшой исторический экскурс.
На самом деле история этого изобретения растянулась на очень много лет. Почти на сотню. Путь к разговору «силой мысли» меж континентами, можно сказать, начался в 1924 году, когда немец (впоследствии даже член НСДАП и активный участник Erbgesundheitsgericht, нацистского «Суда генетического здоровья», приговорившего 400000 «генетически неполноценных» к стерилизации) Ханс Бергер придумал способ считывания электрической активности мозга, известной еще с 1875 года. Так появилась электроэнцефалография и были открыты альфа-ритмы, основные ритмические изменения электрической активности мозга.
Нужно сразу сказать, что в самих сигналах ЭЭГ ничего не закодировано. Считывая электроэнцефалограмму – с черепа или с самого мозга, мы не «читаем мысли».
Тем не менее, начало было положено.
«Нейрочат» – это не чтение мыслей
В 1960-х годах появилась сама концепция интерфейсов «мозг-компьютер», или нейрокомпьютерных интерфейсов. В классическом определении Джонатана Вольпоу, интерфейс «мозг-компьютер» (ИМК, или, по-модному, BCI) – это технология, которая позволяет человеку научиться передавать коммуникационные и управляющие команды внешним объектам без участия нервов и мышц. Видите – уже тут заложены два направления развития ИМК – либо управление чем-то (протезом руки, инвалидной коляской, квадрокоптером – чем угодно), либо передача сообщения, не раскрывая рта и не поднимая руки.
И уже в 1967 году – полвека назад – вторая стратегия была реализована на практике. Эдмонд Деван учил своих испытуемых контролировать амплитуду альфа-ритма и таким образом передавать «длинный» и «короткий» сигналы. Точку и тире. Оказалось, это возможно – и в эксперименте получилось «разговаривать» силой мысли. Точнее, передавать слова на телетайп. Первым в истории словом, отпечатанным «напряжением ума», стало слово «кибернетика». Правда, удавалось это не всем, для передачи требовалось знать азбуку Морзе и дело шло очень медленно: одна буква требовала в среднем пяти секунд времени. Однако начало было положено.
«Нейрочат» в своей основе тоже имеет измерение ЭЭГ. Однако это – не чтение мыслей. Написание текста «силой мысли» на самом деле очень похоже на общение с показом азбуки.
Только все это происходит буква за буквой. Человек думает о конкретной букве, а программа регистрирует ЭЭГ. При этом после нескольких повторений можно отличить формирующийся сигнал каждой буквы. Таким образом человек мысленно буква за буквой набирает послание на экране компьютера.
Фото: Sputnik/ Vladimir Trefilov
Автор текста сам присутствовал при тестировании системы на конференции по интерфейсам «мозг-компьютер» в Самаре и видел, как быстро учатся «печатать» текст люди. В среднем обучение такой «мысленной» печати занимает 12-15 минут (в отличие от недель экспериментов в 1967 году).
Зарубежных аналогов пока нет
Как говорит глава компании «Нейротренд» Наталья Галкина, «Нейрочат» увеличит количество вернувшихся к трудовой деятельности людей в 5 раз и снизит процент инвалидности до уровня стран Западной Европы.
Проект «Нейрочат» создавался частной компанией – но в рамках государственной программы Национальной технологической инициативы, дорожная карта «Нейронет».
Важно, что в состав комплекса входит не стандартная «шапочка» с электродами – для парализованного человека и его помощников это не самая простая в использовании вещь, тем более там требуется и гель для электродов, а специально разработанная промышленными дизайнерами гарнитура, которая не создает дискомфорта и удобна для того, чтобы провести с ней много часов.
Гарнитура «Нейрочат»
Удивительно, но пока что зарубежных аналогов такой системы автор не встречал. Быть может, поэтому на последней выставке Consumer Electronics Show, крупнейшей выставке потребительской электроники в мире, которая проходила в Лас-Вегасе в 2018 году, разработка вызвала ажиотаж не только у англоязычных пользователей (в Канаде даже есть договоренность об открытии офиса), но и среди специалистов Латинской Америки, и у азиатских компаний.
Но самое главное, и тут действительно есть чем гордиться, «Нейрочат» – это не просто «перспективная разработка». В прошлом году началось тестирование ее в нескольких медицинских учреждениях России (не только в Москве, но и в Самаре, Нижнем Новгороде и других городах), а в конце этого года начнется серийное производство устройства, и вроде бы цена обещается не запредельная. Это отрадно.