Источник перевод для mixednews – Cowanchee
Учёным впервые удалось добиться того, что человек, лежащий в аппарате магнитно-ядерного резонанса, сумел управлять роботом, находящимся в сотнях километров, с помощью одной только мысли.
«Нашей конечной целью является создать суррогат, наподобие Аватара, но для этого предстоит ещё многое сделать», говорит директор робототехнической лаборатории Национального института промышленных наук и технологии в Тсукуба, Япония, Абдеррахман Кхеддар.
Телеуправляемые роботы, удалённо контролируемые людьми, используются уже десятки лет. Но Кхеддар и его коллеги пошли дальше. «Настоящее воплощение выходит далеко за рамки классического телеприсутствия, оно даёт вам возможность чувствовать ту вещь, в которую вы воплощаетесь, как часть вас самих», говорит Кхеддар. «И именно этого ощущения мы хотим добиться».
Чтобы достичь этого, исследователи из международного «Проекта виртуального воплощения» использовали аппарат магнитно-ядерного резонанса, чтобы сканировать мозг студента университета Тиро Шапира в то время, как он представлял, что двигает различными частями своего тела. Он попытался направлять виртуальный аватар, представляя, что двигает его правой или левой рукой или его ногами.
Сканнер замерил изменения в притоке крови к первичному двигательному кортексу мозга, и с помощью этих данных исследователи смогли создать алгоритм, который может ориентироваться среди различных мысленных представлений движения. Затем полученные команды были посланы через интернет к маленькому роботу в Технологическом институте Безье во Франции.
Данная схема позволила Шапира управлять роботом практически в реальном времени с помощью мыслей, а камера, укреплённая на голове робота, позволила ему видеть с его перспективы. Когда он думал о движении правой или левой рукой, робот поворачивался на тридцать градусов влево или вправо. Представление о движении ног заставляло робота двигаться вперёд.
Чтобы протестировать степень его чувства воплощения, исследователи подготовили сюрприз в виде зеркала. «Я действительно чувствовал себя так, словно я был там», говорит Шапира. «В какой-то момент произошёл разрыв управления. Один из исследователей поднял робота, чтобы посмотреть, что с ним не так, и я испытал чувство вроде «Ой, поставьте меня на место!».
Мозг может быть весьма легко обманут, его можно заставить почувствовать внешнюю сущность как свою собственную. Около десяти лет назад психологи открыли, что они могут убедить людей, будто резиновая рука принадлежит им, просто положив её на стол перед ним, и сжав её также, как и настоящую руку. «Мы исследуем вопрос, какие ещё сенсорные иллюзии мы можем внедрить на следующей стадии проекта, чтобы усилить чувство воплощения», говорит Кхеддар. Одной из таких иллюзий может стать стимулирование мускулов, чтобы создать ощущение движения.
Учёные также тонко подстраивают свой алгоритм, чтобы находить точные паттерны мозговой активности, вместо того, чтобы просто наблюдать за активизацией различных областей мозга. Это позволит каждому мыслительному процессу контролировать больший набор движений. «Например, вы можете думать о движении пальцев с разной скоростью, и это будет транслироваться в разные скорости движения или разворота для робота», говорит Коэн, который представил результаты испытаний по воплощению на конференции BioRob 2012 в Риме.
До сих пор воплощением в суррогатов занимались только здоровые люди. Сейчас исследователи надеются объединиться с группами подобными команде Адриана Оуэна из Университета Западного Онтарио в Канаде, чтобы протестировать своих суррогатов на парализованных людях.
«Я думаю, это очень здорово, что мы работаем над возможностью коммуникации с миром для людей, которые заперты в парализованном теле или вообще находятся в вегетативном состоянии», говорит Оуэн. Он, однако, предупреждает, что им предстоит ещё проделать длинный путь, прежде чем эта технология сможет оказывать действительно долгосрочную помощь пациентам.
Технология электроэнцефалографии (ЭЭГ), которая использует электроды, присоединённые к коже головы для записи электрической активности мозга, скорее всего, окажется более практичной, чем магнитно-ядерная томография, говорит он, поскольку она дешевле и удобнее для использования в течение долгого времени. И хотя ЭЭГ уже использовалась для управления роботами, получаемые сигналы были не настолько чёткими, как с МRI. И, тем не менее, эта демонстрация является «интересным примером того, что может стать возможным уже в недалёком будущем», говорит Оуэн.
