Нейробиолог Даниил Кирьянов об общении нейронов и слоновьих мозгах

Вторая московская битва ученых Science Slam прошла 15 июня в "Москва Hall". За 10 минут авторы научных исследований должны были интересно и просто объяснить пришедшим в рок-клуб, чем они занимаются в своих лабораториях. Победителя определили с помощью шумомера.

Одним из участников битвы стал аспирант биологического факультета МГУ, сотрудник лаборатории нейрофизиологии и нейроинтерфейсов МГУ Даниил Кирьянов. Он рассказал о том, как нейроинтерфейсы изменят человеческий мозг.

Конспект лекции читайте ниже.

• О новом канале передачи информации во внешний мир
Каждый может после недолгого обучения научиться управлять механическим манипулятором: вводить текст силой мысли или управлять протезами без лишних движений.
• О том, как осуществляется передача информации в мозгу человека
Нейроны общаются друг с другом путем передачи электрических импульсов. Нейроны создают вокруг себя электрический шум. Его можно измерить без хирургической операции, просто подсоединив электроды к коже головы.
• Об электроэнцефалографии.
Неинвазивная технология, анализируя шум работающих нейронов, позволяет понять работу мозга.
Электроэнцефалографию изобрел немецкий ученый Ганс Бергер в начале ХХ века, во время экспериментов на себе и своем сыне. Бергер был первооткрывателем альфа-ритма.
• О том, для чего нужна энцефалография
С помощью технологии энцефалографии ставят разные диагнозы, например, эпилепсию.

С помощью электроэнцефалографии мы можем давать команду устройствам. Человек вводит на экран текст с помощью силы мысли через нейрокомпьютерный интерфейс.

• О парализованной пациентке и механической руке
В 2012 году группе американских ученых удалось создать систему, позволившую полностью парализованной пожилой пациентке управлять механической конечностью. С помощью руки она даже подносила себе ко рту еду и напитки. Но данная система инвазивна, она требует сложных хирургических операций. Пациентке было вживлено множество электродов в кору головного мозга.
• О типах нейроинтерфейсов
Я занимаюсь двумя типами нейроинтерфейсов уже второй год. Первый – нейроинтерфейс на основе вызванных потенциалов. Вы смотрите на мигающие или движущиеся объекты. Когда мигания, движения становятся резкими, в вашей энцефалограмме отображается небольшой скачок потенциала. С помощью анализа данных можно определить на какую мигалку вы смотрите внимательнее.

Второй тип – интерфейс на основе неосознаваемого обучения. На этот раз не программа учится распознавать энцефалограмму, не программа подстраивается под мозг человека, а мозг под программу.

• О мозге у слона

У слона большой процент мозга занимает мозжечок. Огромный отдел мозга этому животному понадобился для того, чтобы научиться управлять манипулятором – хоботом.
• О том, как научиться играть на гитаре
Есть технология обучения чему-либо, например игре на гитаре, через миографическую стимуляцию. Система стимулирует мышцы, чтобы рука двигалась так, как она должна двигаться у гитариста.