Без датчиков и нейрошлемов: ученые научились читать мысли обезьян с помощью УЗИ

Интерфейсы "мозг-машина" — одна из тех невероятных идей, о которых можно было прочесть только в книгах писателей-фантастов. Но в последние годы ученые начали экспериментировать с этой технологией, например, помогая парализованному человеку управлять экзоскелетом с помощью крошечных электродных датчиков, имплантированных в его мозг.

Калифорнийский технологический институт обошел Neuralink

Ученые из Neuralink, компании Илона Маска, пришли к выводу, что внедрение интерфейса "мозг-машина" принципиально требует имплантации специального устройства хирургическим путем. На данный момент они работают над созданием устройства, маленького и легкого, которое сможет мгновенно считывать и передавать нейронную активность. Однако новое исследование, проведенное сотрудниками Калифорнийского технологического института, показало, что интеграция интерфейса может быть проведена неинвазивным способом (без хирургического вмешательства). Для этого ученые использовали технологию функционального ультразвука (fUS). Им удалось зарегистрировать активность мозга обезьян и затем использовать эти данные для прогнозирования последующих действий, которые животные намеревались произвести, сообщает newatlas.com.

В тестах приняли участие нечеловекообразные приматы. С их помощью исследователи пытались выяснить, можно ли использовать записи УЗИ для прогнозирования поведения. Михаил Шапиро, один из участников исследовательской группы, говорит, что его и коллег беспокоило то, может ли динамика кровотока мозга, измеренная с помощью ультразвука, быть связана с поведением животных.

"Мы получили ответ — да, может — говорит Шапиро. — Наш метод позволил получить подробные изображения динамики нейронных сигналов определенных областей мозга, которые нельзя было увидеть с помощью других неинвазивных методов, таких как функциональное МРТ".

УЗИ с предсказаниями

Сосредоточившись на активности задней теменной коры, области мозга, которая, как известно, координирует опорно-двигательную систему организма, исследователи обнаружили, что они могут легко связывать показатели УЗИ с последующими физическими действиями, которые производили подопытные обезьянки. Затем перед алгоритмом машинного обучения была поставлена ​​задача сопоставить ультразвуковые данные с движениями животных.

Результаты показали, что система может эффективно предсказать, собирается ли примат двигать глазами влево или вправо с точностью до 78% и собирается ли животное протянуть руку влево или вправо с точностью 89%.

"Мы раздвинули границы ультразвуковой нейровизуализации и были взволнованы тем, что она может предсказать движение. fUS — это новая методика с огромным потенциалом, и мы всего лишь сделали первый шаг в ее изучении", — прокомментировал Самнер Норман, соавтор исследования.

Наиболее очевидным ограничением технологии, выявленным в ходе данного исследования, является задержка прогнозирования длительностью около двух секунд. Однако исследователи полагают, что в смогут исправить этот недочет.

Ранее мы сообщали о том, что Илон Маск чипировал обезьяну, чтобы она играла в видеоигры силой мысли. Также напомним, что устройство для чтения мыслей разрабатывает и компания Facebook.