Научно-исследовательский институт физики Южного федерального университета (ЮФУ) создал уникальные методы и алгоритмы интеллектуального анализа сигналов активности человеческого мозга. Специалисты института создали программный комплекс, позволяющий настраивать интерфейсы типа «мозг — компьютер» с учётом индивидуальных особенностей любого человека. Данные исследования были поддержаны Российским научным фондом, а результаты опубликованы в журнале Applied Science.
Интерфейсы «Мозг-компьютер» — это немышечные системы управления и коммуникации, способствующие пробуждению мобильности обездвиженных людей и помогающие людям с инвалидностью в реабилитации и ресоциализации. Подобные нейроинтерфейсы обеспечивают прямое соединение нейронной активности с внешним устройством. Так с помощью них, например, можно наглядно продемонстрировать функционирование бионического протеза, управляемого сигналами, регистрируемыми от головного мозга.
В своей новой работе учёные из ЮФУ поставили целью расшифровать индивидуальные особенности такого сигнала для применения их в повседневной практике реабилитации.
Дмитрий Лазуренко
Ведущий научный сотрудник Лаборатории нейротехнологий и психофизиологии ЮФУ
«Известно, что индивидуальные особенности работы мозга вносят существенный вклад в эффективность интерфейса. Именно поэтому мы применяем адаптивные нейронные сети. Это позволяет на основе элекроэнцефалограмм (ЭЭГ) в реальном времени применять «умные» алгоритмы поиска и определять мысленные эквиваленты движений».
Исследователи разработали программный комплекс, включающий в себя методы обработки ЭЭГ и позволяющие понять, как именно мозг кодирует информацию о движении.
Как отметил ведущий научный сотрудник Лаборатории нейротехнологий и психофизиологии ЮФУ Дмитрий Лазуренко, преимущество и новизна данного подхода — в разработанном алгоритме, позволяющем определять оптимальные настройки метода классификации сигналов мозга для решения задачи нейроуправления и нейрокоммуникации в контуре интерфейса «мозг — компьютер».
Специалисты ЮФУ собираются дальше изучить нейрофизиологические механизмы работы мозга в условиях произвольной двигательной активности и свободного поведения; параллельно будет продолжена разработка нейроинтерфейсов различного назначения.
