Нейроинтерфейсы: от фотобумаги до нейропыли (материал довольно объемный, ссылки, картинки, видео, полностью ссылке …)
Всё взаимодействие с внешним миром человек делает при помощи мышц (речь, пальцы, жесты и пр). Нейроинтерфейс позволяет править взаимодействовать с миром без мышечной активности. Первый шаг к «мозгам в банке». И к взлому мозга.
В фильме «Чаппи» при помощи ЭЭГ-шлема робот копировал сознание (как свое, так и человеческое), а DARPA тем временем научила парализованную женщину не только есть шоколадки, но и управлять малозаметным истребителем-бомбардировщиком пятого поколения F-35. На симуляторе.
Посылать аудио и видео сигнал напрямую в мозг научились еще несколько десятилетий назад. Сейчас в секретных лабораториях МГУ учат людей не только набирать текст «мыслью»(13–15 символов в минуту), но и устанавливать скрытый интерфейс «подсознание-компьютер», а в свободной продаже есть устройства любительские от 10.000 руб (NeuroSky, есть в свободном доступе в Хакспейсе) и вполне профессиональные за 200.000 руб (BioRadio, я в в Питере тестил)
О том, как мы докатились до жизни такой (про историю ЭЭГ и нейроинтерфейсов), речь пойдет под катом. (А также про первые попытки использования нейроинтерфейсов для ИБ).
Пока писал этот пост, понял, что Ghost in the shell (вся серия, в т.ч. и манга) — самый наглядный и самый хард-сайнс-фикшн-прогноз ближайшего будущего. Там и взлом глазных протезов (в том числе и спуфинг визуального потока), и взлом кибермозга, и фальсификация воспоминаний.
За последние 10 лет просто лавина открытий — заглядывают в сны, разговаривают с людьми в коме, управляют мозгом мыши при помощи лазера, передают сигнал от мозга в мозг через интернет (1 пиксель), управляют пальцем другого человека при помощи мысли через интернет, создали канал коммуникации компьютер-подсознание, используют человеческий мозг в качестве периферийного сенсора для системы охраны периметра, создали экзоскелет с мозговым управлением для парализованного и пр. А с чего все начиналось?
1875: Ричард Катон открыл наличие электрических сигналов на поверхности мозга животных
1924: Гансу Бергеру удалось зафиксировать при помощи гальванометра на бумаге в виде кривой электрические сигналы от поверхности головы (а не непосредственно от самого мозга, как до него), генерируемые головным мозгом.
1929: Ганс Бергер опубликовал первую работу с описанием экспериментов с ЭЭГ человека
Альфа-волны мозговой активности, имеющие частоту 8-12 Гц, получили название волн Бергера. Проводил исследования электрической активности мозга (прежде всего по параметрам амплитуды) в различных условиях: в спокойном состоянии, при решении задач, при наркозе. В своей книге Psyche (Jena, 1940) обратился к решению проблемы экстрасенсорного восприятия, рассматривая возможности электроволновой модели для объяснения этого феномена и указывая на её недостаточность.
1932: Немецкий инженер Jan Friedrich Toennies сконструировал первый аппарат для записи ЭЭГ, печатающий чернилами на обычной бумаге.(До этого была фотобумага)
1940-е: Уайлдер Пенфилд использовал информацию, полученную в ходе сотен операций на мозге, для создания функциональных карт коры (поверхности) мозга. Он обобщил результаты картографии основных моторных и сенсорных областей коры и впервые точно нанёс на карту корковые области, касающиеся речи. С помощью метода электрической стимуляции отдельных участков мозга Пенфилдом было установлено точное представительство в коре головного мозга различных мышц и органов тела человека. Схематично его изображают в виде «гомункулуса» (человечка), части тела которого пропорциональны зонам мозга, в которых они представлены. Поэтому пальцы рук, губы и язык с большим числом нервных окончаний изображаются крупнее, чем туловище и ноги.
1950-е: Хосе Мануэль Родригес Дельгадо, профессор физиологии Йельского университета, изобрел «Стимосивер» (Stimoceiver) — учёный разработал радиофицированные стимосиверы размером всего с пятидесятицентовую монету, которые можно было вживлять целиком и управлять по FM-радиоканалу
Самый зрелищный эксперимент Дельгадо был проведён в 1963 г. на ранчо в провинции Кордова, Испания. Вживив стимосиверы в мозг нескольких «боевых» быков, он получил возможность управлять всеми их движениями с помощью портативного передатчика. Сохранилась потрясающая фотография, запечатлевшая, как Дельгадо заставил нападавшего быка остановиться как вкопанного всего в нескольких футах от себя, включив стимуляцию хвостатого ядра.
