4 мая группа китайских учёных под руководством профессора Дуань Фэна (Duan Feng) из Нанкайского университета впервые в мире провела успешный эксперимент по подключению интервенционного интерфейса мозг-компьютер (BCI) к мозгу нечеловекообразной обезьяны. До этого подобные эксперименты учёные проводили на овцах.

Источник изображений: news.nankai.edu.cn

В проведении эксперимента также участвовали специалисты больницы общего профиля Народно-освободительной армии Китая и медицинской фирмы Shanghai HeartCare Medical Technology Co. В ходе операции учёные с помощью минимально инвазивной хирургии без краниотомии (трепанации черепа) провели датчики через сосуды мозга и сагиттальный синус, достигнув моторной коры мозга обезьяны. Это позволило идентифицировать и собирать сигналы электроэнцефалограммы (ЭЭГ), благодаря чему животное смогло осуществлять активное управление роботизированной рукой.

В отличие от американской компании Neuralink, работающей над созданием интерфейса мозг-компьютер (BCI) инвазивным методом, технология китайских учёных не требует трепанации черепа, менее травматична и более безопасна для пациента. Эндоваскулярная хирургия представляет собой способ вмешательства без скальпеля, когда доступ к органу осуществляется через сосуды. По словам профессора Фэна, результаты эксперимента способствовали продвижению интервенционного интерфейса мозг-компьютер от лабораторных перспективных исследований к клиническому применению.

Интервенционный BCI, наряду с инвазивным и неинвазивным BCI, входит в число трёх основных технологий, находящимися в стадии исследований и разработок (НИОКР) в этом сегменте биологических наук. Интервенционный BCI, позволяющий соединить мозг с компьютером с помощью минимального хирургического вмешательства, наносит меньше вреда, чем инвазивная технология, обеспечивая при этом лучшее качество регистрации ЭЭГ, чем неинвазивная технология.

По сравнению с традиционным инвазивным и неинвазивным BCI, интервенционный BCI сочетает в себе стабильность распознавания сигналов и безопасность, сообщил Фэн агентству Синьхуа.

«Успех первого испытания на животных — это прорыв от нуля к единице, но достижение успеха в клинике — это процесс от 1 до 100, поэтому нам еще предстоит пройти долгий путь», — заявил газете Beijing Daily участвовавший в эксперименте нейрохирург Ма Юнцзе (Ma Yongjie) из больницы Xuanwu Hospital при медицинском университете Capital Medical University.

Группа учёных Федеральной политехнической школы Лозанны (Швейцария) разработала основанную на алгоритмах искусственного интеллекта систему, способную в реальном времени интерпретировать сигналы мозга грызунов и по ним реконструировать то, что видит мышь. В частности, учёные смогли по мозговым сигналам восстановить видео, которое показывали мыши.

Источник изображения: youtube.com/@epfl

Учёные назвали свой ИИ-алгоритм CEBRA — он был обучен на сопоставлении нейронной активности и определённых кадров видео. Это позволило ему впоследствии предсказывать и реконструировать видеоклипы, которые смотрит мышь. В демонстрационном ролике примером послужил фрагмент снятого в шестидесятых чёрно-белого фильма, на котором человек подбегает к машине и открывает её багажник. На другом экране показан восстановленный CEBRA видеоряд — записи почти идентичны, хотя на второй изображение периодически подёргивается.

Регистрация и измерение мозговой активности грызуна производились при помощи электродов, подключённых к области зрительной коры их мозга; а также при помощи оптических зондов генетически модифицированных особей, чьи нейроны подсвечивались зелёным при передаче информации. Мышам давали смотреть фильмы и в реальном времени регистрировали активность их мозга, сопоставляя два потока данных и тем самым обучая CEBRA — алгоритм усвоил, какие сигналы мозга были связаны с конкретными кадрами ленты.

Затем алгоритм ИИ получил в качестве входных данных незнакомый для себя поток мозговой активности от мыши, которая смотрела другой фрагмент видео. Исходя из этого, система CEBRA смогла сама в реальном времени восстановить соответствующие этим сигналам кадры, которые учёные объединили в отдельный фильм.