Учёные сделали шаг к созданию интерфейса мозг-компьютер с естественным ощущением для парализованных

Учёные из Медицинской школы Питтсбургского университета анонсировали значительный прорыв в создании интерфейса мозг-компьютер (BCI), способного вернуть людям утраченное чувство осязания. В ходе эксперимента участники с травмой спинного мозга смогли ощутить текстуру цифровых объектов — от нежной шерсти кошки до гладкой оболочки яблока — благодаря индивидуально настроенной электрической стимуляции.

Важное отличие от предыдущих исследований заключалось в том, что пользователи самостоятельно настраивали параметры стимуляции, а не следовали заранее заданным сигналам. Ранние версии BCI вызывали размытые ощущения, напоминающие вибрацию или покалывание, что усложняло различение объектов. Теперь участники смогли сформировать уникальные тактильные образы для каждого предмета, делая взаимодействие с виртуальной средой более интуитивным.

«Осязание служит частью невербального общения, оно индивидуально и наполнено смыслом, — объяснила ведущий автор исследования Сесилия Вербааршот из Техасского университета, ранее участвовавшая в питтсбургском проекте. — Возможность пользователям самостоятельно формировать эти ощущения делает нейропротез естественным продолжением их сенсорного мира».

В ходе исследования трём участникам с параличом рук было предложено настроить стимуляцию для пяти объектов: ключа, яблока, полотенца, тоста и кошки. Процесс напоминал игру «холодно-горячо» в области тактильных ощущений. Один из участников охарактеризовал кошку как «тёплую», другой — как «гладкую и шелковистую». После настройки испытуемые идентифицировали объект только через стимуляцию, и в 35% случаев это было успешно — результат превышает случайный, но ещё далёк от совершенства. Ошибки были предсказуемы: кошку часто путали с полотенцем из-за схожей мягкости, но реже — с твёрдым ключом.

«Мы поставили перед собой амбициозную цель и добились промежуточного успеха, — отметил старший автор исследования Роберт Гонт из Питтсбургского университета. — Даже частичное восстановление тактильной обратной связи открывает путь к протезам, которые воспринимаются как часть тела».

Эта работа стала логическим продолжением многолетних исследований: в 2010-х годы учёные из Питтсбурга помогли парализованному пациенту ощутить прикосновение через роботизированную руку, но тогда все объекты воспринимались одинаково. Новый метод, позволяющий детализировать ощущения, приближает создание BCI, который не только функционален, но и приятен в использовании. Следующим шагом станет интеграция технологии с полными нейропротезами, способными передавать сложные тактильные сигналы в реальном времени.

Источник: iXBT