Добыча металла из открытого космоса

Ресурсы, находящиеся в открытом космосе всё больше привлекают инвесторов. Уже сейчас разрабатываются проекты освоения космических ресурсов. Несмотря на риски, бизнес готов вложить астрономические суммы в новейшие технологии. Эксперты уверены, что в будущем проекты обернутся немалыми прибылями.

Речь идёт в основном об астероидах, богатых металлами. Примером приводится 1999JV6, астероид, прошедший в начале 2014 года неподалёку от Земли. В его составе присутствуют никель, кобальт и железо. Эксперты оценили эти ресурсы в $1,43 трлн. Подсчитана и потенциальная прибыль от освоения, она составит $190 млрд.

Aquaman Crystal – материал для жизни под водой

Aquaman Crystal – материал для жизни под водой

Научно-технический прогресс не стоит на месте: ученые чуть ли не ежедневно совершают открытия и создают устройства, о которых еще вчера мы могли лишь читать в научно-фантастических романах. А недавнее изобретение датских ученых, судя по всему, станет воплощением мечты дайверов: им удалось создать вещество, которое позволяет дышать под водой.

Шлем дополнительной реальности Oculus Rift

По реакции людей видно, что штука на голове сильно отличается от того что нам пытались втюхивать через рекламу в 90-х.
Примерно на 12 минуте русская нарезка.

Девайс ориентировочно стоит 300$, правда для разработчиков. Поговаривают основные игровые мастодонты уже встали в очередь на покупку.

Официальный сайт тут: http://oculusrift.info/

Новые музыкальные инструменты.

Понятно, что пока искусственный интеллект не может творить и создавать нечто в прямом смысле этого слова.
Тем не менее сегодня отойду немного от темы блога, так как сам интересуюсь музыкой и её созданием. Собственно просто хотел поделится с вами двумя интересными видео.
На первом запись от 2011 года, презентации Китары. Цифрового аналога... правда ничего общего с гитарой у ней нет, кроме формы. Собственно лучше посмотреть:

Второй ролик про гитару из фантастического рассказа 70х годов, которая сделана на основе титанового сплава. Она представляет собой просто гриф с ладами и струны. Насчет звука не совсем понятно, я через процессор могу примерно такое же выдать, но тем не менее форма интересная, глянуть стоит.

Попытка сделать биоробота

Попытка сделать биоробота из деталей, которые на данный момент существуют. Понятно дело опять всё воткнулось в мозг. Понятно дело, что главный разработчик опять психолог. Тем не менее интересно и познавательно.
Конечно робот для наглядности оснастили кой каким интеллектом и реакцией на элементарные действия, но ничего принципиально нового, кроме попытке объединить уже известное не произошло.

Человеческий прототип, он же создатель и сам биоробот

Отличие человека от робота

Сегодня рассуждали за обедом извечный вопрос, что такое человек. Вопрос был поднят после обсуждения аниме Призрак в Доспехах, так красной линией поднята эта тема и собственно говоря абсолютно не раскрывается. В какой момент человек становится киборгом. Ему отрезали руку, поставили кибер-протез, у него остановилось сердце, поставили кибер-сердце. Но почти все с кем я обсуждал это, стопорятся на мозге. Говорят, что нельзя копировать мозг. На что довольно просто можно поправить, - Пока! нельзя.
Идея математического моделирования принятия решения, а так же эмоций, творчества, да чего угодно - это принято называть искусственным интеллектом. Если абстрагироваться от нынешних технологий, то я не вижу проблемы в этом моменте. Мозг обязательно будет раскрыт, как на химическо-электрическом уровне, так и на уровне психологии.

Тем не менее весь текст выше это просто затравка, сегодня просто хотелось запостить эту картинку.

Плюсы быть человеком, а не роботом

Роботы в движении.

Отслеживая всё новых и новых прототипов роботов можно выделить несколько способов их передвижения, а точнее даже назовем это платформами для передвижения искусственного интеллекта.

полет

животно-подобно хождение

"катающаяся блоха"

Мой любимый тип - паукообразное перемещение с шарокатанием, лично я считаю что будущее за ним, хоть он и не умеет прыгать.

Так же не не будем забывать квадракоптеры и т.п. платформы.

Стимуляция мозга и немного экспериментов

Время идет и времени начинает не хватать, в данном случае у меня его не хватает на на ведение этого блога. Тем не менее тема мной всё равно отслеживается, и спустя какие-то два с половиной года, я решил продолжить публикацию мною найденных материалов.

Сегодня хочется поговорить про мозг, так как именно его я обсуждал с друзьями товарищами все последние выходные. Начать хочется с небольшой шуточной истории от небезызвестных британских учёных.

Видео про протезы

Со своим скудным знанием понял, что это лишь фотошопные прикидки, реальных действующих образцов пока нет, или есть но не в производственных масштабах.

Летучие рыбы

Великолепная игрушка была разработана компанией William Mark Corporation - Летучие рыбы

Теория магнитного зрения у людей

Интересное исследование способности глаза воспринимать магнитные волны исследовали американские ученые. Возможно, работы в этом направлении помогут человеку обрести в ближайшем будущем полноценное шестое чувство.

Гипотетическую возможность человека видеть магнитное поле Земли экспериментально обосновали учёные из США. Однако разбираться в работе этого пока ещё недостаточно хорошо изученного «шестого чувства» предстоит довольно долго.

Герой статьи, вышедшей в журнале Nature Communications, – белок криптохром. Ранее учёные доказали, что эта молекула помогает птицам ориентироваться в пространстве, словно по компасу. Правда, каким образом, пока не известно, есть лишь предположения.

Определённая версия этого же белка присутствует и в глазах человека. Так как провести эксперименты с людьми невозможно, биологи из медицинской школы университета Массачусетса (UMMS) решили пойти иным путём – они при помощи генетики заменили белок в глазах мушек Drosophila melanogaster на человеческий.

Недавний опыт показал, что, не имея своего криптохрома, дрозофилы теряют способность двигаться, ориентируясь на магнитное поле, искусственно созданное в лабиринте.

На этот раз мушек снабдили «человеческой» версией криптохрома, и чувство магнитного поля к ним вернулось. Затем такой же эксперимент исследователи провели с бабочками монархами (Danais plexippus). Результат был тот же.

Глава исследования доктор Стивен Репперт (Steven Reppert) отмечает, что проверить наличие магнитной восприимчивости у человека сложно, так как мы якобы действуем, не замечая её.

«Я буду очень удивлён, если получу результаты, которые явно будут указывать на то, что у человека нет такого чувства. Ведь у очень многих животных оно есть. Думаю, надо лишь выяснить, каким образом мы его используем», — приводит слова учёного BBC News.

Возможно, это удастся Клаусу Шультену (Klaus Schulten) из университета Иллинойса (University of Illinois at Urbana-Champaign). Весьма впечатлённый нынешней работой, он планирует провести исследование, которое поможет выяснить, как и какую информацию передают криптохромовые рецепторы нервной системе. Ранее он с коллегами значительно дополнил картину знаний о «волшебном» соединении.

Наличие работающего рецептора, по мнению многих приверженцев идеи «магнитного зрения», должно убедить научное сообщество в правильности предположений, выдвигаемых отдельными биологами ещё с 80-х годов прошлого века.

Хотя конечно, различия в жизни (и эволюционном прогрессе) мушки-дрозофилы, бабочки и человека огромны, а потому с полной уверенностью говорить о наличии «магнитного зрения» у людей нельзя.

Источник: http://www.membrana.ru/particle/16322

Мышь для компьютера на все пять пальцев

Совершенно новая разработка, как уже стало традицией, из Японии. Компьютерная мышь, которая реагирует на каждый палец человека. Нельзя сказать, что устройство будет удобнее в работе, так как упрощением и удобством тут даже и не попахивает. В документации написано, что можно регулировать длину для положения пальцев. Основа как обычно будет под ладонью.

Создатели - компания Double Research & Development

Разработчики создали мышку Amenbo как более удобную альтернативу мультиконтактным экранам. С их помощью можно отдавать устройствам команды прикосновением сразу нескольких пальцев. Однако в серьёзных и сложных программах такой ввод не слишком удобен.

Называется сия разработка - Amenbo. Лично у меня есть сомнения в её адекватном применение на сложных программах, но разработчики анонсируют возможность ввода команд в сочетании совместных нажатий.

Опять таки лично моё мнение, как человека работавшего с 3D графикой и САПР, намного удобнее сейчас работать с Wakom. Дальше будет намного удобнее с цифровыми аналогами кульмана, с тачскрин технологией.

Прототип дистанционного пульта для человека

Так понял новость из Токио. Так понял, что аппарат простой. Разработчики - Sony

Протезная рука

пока не нашел никакого описания и т.п.

Очередная реализация робота собаки.

Очередная реализация робота собаки.



показывают как робот перемещается по сложным поверхностям и справляется с препятствиями.
Познавательно. Не ровен час, подобные штуки, обвешенные пулеметами и ракетами, пойдут на нас.

У этих котят, несмотря на их огромное значение для науки, ещё нет кличек (фото Audubon Nature Institute).

Помните "Парк Юрского периода"? Как воскрешённые из небытия монстры вышли из-под контроля и начали безжалостную охоту на людей, сметая всё и вся на своём пути? Оказывается, сценарий снятого в 1993 году блокбастера стал чуть-чуть ближе к реальности. И виной тому – эти милые котята.

О воскрешении динозавров посредством клонирования пресса заговорила после того, как узнала о достижении учёных из Соединённых Штатов, показавших новый путь возвращения вымирающих видов, их "эвакуации" с грани исчезновения.

Повторение "Парка" в действительности — это, конечно же, явное преувеличение. Но совершённый в биоинженерии прорыв достаточно интересен, чтобы о нём в деталях рассказать.

Итак, специалисты из института природы Одюбона (Audubon Nature Institute) впервые продемонстрировали, что клоны диких животных могут размножаться. И предъявили доказательство — восьмерых здоровых котят, два приплода африканской степной кошки (Felis lybica).

Чтобы разобраться в сути достижения, следует понять генеалогическое древо институтских кошек. Во-первых, познакомимся с Нэнси (Nancy). Она появилась на свет в ноябре 2003-го без какого-либо клонирования, родилась как обычная кошка.

Во-вторых, поприветствуем кота по кличке Джаз (Jazz). С ним немного сложнее, чем с Нэнси – он родился в результате передачи "замороженных" эмбрионов домашней кошке, ставшей его суррогатной матерью. Эта процедура была инновационной для ноября 1999 года.

Так вот, у Нэнси есть два клона — Мадж (Madge) и Кэти (Caty). У Джаза клон имеется всего один — его зовут Дитто (Ditteaux).

26 июля 2005 года Мадж родила пятерых котят. Второй приплод из трёх котят появился 2 августа — родила Кэти. В обоих случаях отцом стал Дитто.


Генеалогическое древо клонов и "неклонов" института природы (иллюстрация Audubon Nature Institute).

Таким образом, впервые в мире два никак несвязанных между собой клона дикой разновидности "размножились" естественным путём и произвели здоровое потомство.

Добавим к этому тот факт, что африканская степная кошка считается разновидностью, подвергнутой опасности исчезновения, и убедимся — американским учёным есть чему радоваться.

"Мы радуемся чудесам природы. В науке, которая стоит за появлением этих красивых котят, нет ничего чудесного, — рассказал президент института Рон Форман (Ron Forman). — Мы взволнованы самой возможностью участия в научном путешествии, несущем такой огромный потенциал для животных всего мира".

Заметим, что в институте учёные работают не только с разными представителями семейства кошачьих. Здесь пытаются помочь антилопам, леопардам и аистам. А дикие котята подтвердили осуществимость данных проектов.


Бетси Дрессер и пятеро рождённых клоном Мэдж котят (фото Audubon Nature Institute).

"Эти рождения сделали нас бесконечно счастливыми, — призналась доктор Бетси Дрессер (Betsy Dresser), директор институтского центра по исследованиям вымирающих видов.

— Совершенствуя процедуру клонирования, давая возможность клонам иметь потомство, мы можем восстановить гены особей, которые в противном случае являлись бы репродуктивно нежизнеспособными, и тем самым, спасти диких животных".

Доктор Дрессер объяснила, что образцы кожи давно вымерших, но "генетически ценных" животных сотрудники института могут должным образом сохранять в так называемом "замороженном зоопарке" (Frozen Zoo), чтобы потом путём клонирования "воскресить" их. Ставшее ныне возможным дальнейшее естественное размножение спасёт жизнеспособные разновидности и увеличит их численность.


Эти степные кошки в степь, судя по всему, уже никогда не попадут (фото Audubon Nature Institute).

"Наша цель состоит в том, чтобы любыми средствами помочь диким животным в этом, — отметила госпожа Дрессер. — А поскольку никакого единственно правильного подхода к решению невероятно сложной проблемы исчезающей живой природы не существует, клонирование приобретает критическое значение в борьбе против вымирания".

Чтобы рассказать общественности о пользе клонирования для вымирающих видов, учёные в этом году обещают представить котят на выставке в зоопарке Одюбона (Audubon Zoo).

А когда потомство клонов "возмужает", животные вернутся в центр для проведения дальнейших исследований. Так что "Парк", можно сказать, уже появился, только он иного периода, не Юрского.

http://www.membrana.ru/articles/global/2005/08/22/201800.html

Робот-скрипач играет мелодию будущего партнёрства

Если вы умеете играть на скрипке, то уж принести старику стакан воды и таблетки, не споткнувшись о кота, как-нибудь сумеете. Примерно так рассуждает Toyota, представляя миру очередного своего робота-партнёра (кадр с сайта youtube.com)

Вот это поворот. Производство роботов может стать для Toyota едва не более важным делом, чем выпуск автомобилей. Нет, речь идёт не о промышленных манипуляторах. Инженеры знаменитой компании намерены преобразить быт людей, предоставив им серийных помощников-андроидов.

6 декабря компания Toyota представила две любопытные новинки: очередное поколение персонального робототехнического транспорта — Mobility Robot и андроида-скрипача — Violin-playing Robot.

Последний является продолжением целой линейки андроидных роботов-партнёров от Toyota, разработанных для того, чтобы помогать людям (пожилым, например) в их повседневной жизни.

Первых из этих Toyota Partner Robots, дабы продемонстрировать их ловкость и сообразительность, японские инженеры обучили игре на духовых и ударных инструментах, а также — дирижированию.


Основные области действия линейки Toyota Partner Robots: помощь в быту, сфере обслуживания, в госпиталях, на производстве. И ещё в их задачу входит персональная транспортировка (иллюстрации Toyota).

Теперь настала очередь скрипки. Для того чтобы белоснежный андроид смог играть на этом инструменте, авторы Violin-playing Robot обеспечили каждую из его рук аж 17 степенями свободы (сочленениями) и, разумеется, соответствующей программой. Японцы утверждают, что этот робот играет практически как человек, и его руки обладают схожей с человеческими силой и точностью движений.

Собственно, как Violin-playing Robot управляется со смычковым инструментом, можно увидеть в этом ролике на YouTube.

Но скрипка — лишь реклама возможностей этой "прямоходящей железяки". Главное назначение андроида, утверждают инженеры, — это работы по дому, уход за детьми и медицинская помощь.

Пока ещё скрипач не готов орудовать сковородками или вешать картину на стену. Но его создатели говорят, что намерены ещё поработать над гибкостью и ловкостью человекоподобной машины, чтобы она могла использовать самые разные ручные инструменты.


Высота нового андроида составляет 1,52 метра, а вес — 56 килограммов (фото Toyota и кадры с сайта youtube.com).

А вот на второй новинке от японского автостроителя уже можно кататься. Mobility Robot является дальнейшей эволюцией персональных транспортных средств, которые Toyota также относит к своей категории роботов-партнёров.

Эти аппараты являются чем-то промежуточным между маленькими авто, самоходными инвалидными креслами и ходячими (либо ездящими) роботами. Тут надо вспомнить i-foot и i-unit, яркий i-swing и, наконец, новейшее кресло-автомобиль i-Real, показанное Toyota в октябре нынешнего года.


Деталей о том, как именно Mobility Robot балансирует на своих колёсах и как перешагивает небольшие ямы и кочки, компания не приводит. Но на этой странице можно увидеть видео, ближе к концу которого показана пара кресел в действии (фото Toyota).

Развитие темы удалось на славу. Mobility Robot может самостоятельно объезжать препятствия и преодолевать небольшие неровности путём перешагивания. Mobility Robot оснащён двумя колёсами, но каждое из них может независимо перемещаться вверх-вниз, как ноги. Так что эта ездящая машина – ещё и немножко ходящая.

Как сказано в пресс-релизе компании, Mobility Robot призван оказать помощь владельцу в передвижении на коротких расстояниях, в тех местах, где люди обычно ходят. Направленность на инвалидов и пожилых тут явно прослеживается, хотя сфера применения новинки – куда шире.

Запас хода Mobility Robot на одном заряде аккумулятора равен 20 километрам, максимальная скорость — 6 километров в час, время зарядки батареи — один час, а максимальный преодолеваемый подъём — 10 градусов. Высота робота на стоянке равна 1 метру, а в движении — 1,1 метра. Вес же этой машины составляет 150 килограммов.


Жизнь в гармонии с людьми — главная мелодия Toyota Partner Robots (фото Toyota).

Важно, что новейшее робот-кресло может не только автономно транспортировать своего владельца в пункт назначения или приезжать к нему по вызову, но и просто следовать за определённым человеком, играя роль носильщика.

В следующем году Toyota планирует начать практическое использование (и, одновременно, испытание) Mobility Robot в своих подразделениях.

Обе новые машины, очевидно, являются важным шагом на пути реализации грандиозного плана семи японских компаний (Toyota — в их числе) и университета Токио (University of Tokyo) по разработке и внедрению в быт самых различных роботов, призванных поддержать стареющее население Страны восходящего солнца.

Причём это светлое будущее может оказаться ближе, чем мы думаем.

Toyota объявила, что первые испытания таких машин в больницах должны пройти в 2008-м, а практическое применение её серийных роботов партнёров должно начаться уже в начале следующего десятилетия.

Для столь разносторонней компании, которая обладает опытом не только в производстве автомобилей и роботов, но даже в возведении ультрасовременных коттеджей и выведении генмодифицированных растений — не столь уж невыполнимая цель.

http://www.membrana.ru/articles/technic/2007/12/07/165200.html

Эксперименты ученых позволят перейти к однополой системе размножения

Британские ученые подали заявку на начало исследований, которые позволят им через несколько лет получить полноценные сперматозоиды из женского костного мозга, передает британское издание Daily Mail.

Биологи из университета в городе Ньюкасл-апон-Тайм уже через два месяца готовы приступить к экспериментам, которые позволят человечеству не только бороться с бесплодием но и, в перспективе, перейти к однополой системе размножения.

Основным материалом исследований станут стволовые клетки, которые, как утверждают биологи, можно трансформировать в клетки любого типа.

По данным журнала New Scientist, ученые под руководством профессора Карима Наерниа (Karim Nayernia) планируют получить стволовые клетки из женского костного мозга и трансформировать их в сперматозоиды, используя специальные химические вещества и витамины.

Профессор уже испытал эту технологию на мышах.

Первые результаты работы - "женская сперма начальной стадии" - ожидаются через два года. А еще три года спустя ученые собираются совершить переворот в системе размножения человека - получить из женского костного мозга полноценные сперматозоиды, способные оплодотворить яйцеклетку.

Однако некоторые британские биологи считают, что в ближайшие годы мужчинам нечего опасаться. По словам представителя национального института медицинских исследований в Лондоне Робина Ловелл-Бэджа (Robin Lovell-Badge), на создание полноценной "женской спермы" потребуется по меньшей мере десятилетие.

По данным издания, в перспективе успехами экспериментов смогут воспользоваться не только женщины: в дальнейшем эта технология может позволить мужчинам получать яйцеклетки из собственного костного мозга.

Как отмечают биологи, если ученым удастся претворить свои планы в жизнь, то на свет могут появиться дети, у которых будет лишь один биологический родитель и высокая вероятность генетических отклонений.

Разработан незаметный генератор энергии из ходьбы

Устройство внешне больше похоже на наколенник. Это уже не прототип, но ещё и не окончательная модель (фото Simon Fraser University).

Группа учёных, возглавляемая Максом Донеланом (Max Donelan) из лаборатории (Locomotion Lab), изучающей способность человека к передвижению, университета Саймона Фрейзера (Simon Fraser University), создала небольшое наколенное устройство, которое способно эффективно переводить малую толику сил, затрачиваемых на ходьбу, в электричество для портативной электроники.

Известно, что весит одно такое устройство чуть меньше полутора килограммов. Пара же таких "наколенников" (на правой и левой ноге) вырабатывает порядка пяти ватт мощности. Этого вполне достаточно, чтобы подзаряжать десять сотовых телефонов одновременно.

Интересно, что генератор включается не постоянно. Принцип его действия схож c процессом, происходящим при торможении в гибридных авто: во время торможения ДВС выключается, а электромотор превращается в генератор и возвращает кинетическую энергию машины в аккумулятор.


Тесты проводили на шести мужчинах, которые шагали по обычной бегущей дорожке в течение часа (со скорость от 2,5 до 3,5 километров в час) (фото Simon Fraser University).

Когда человек делает шаг, то сначала он заносит ногу, потом разгибает колено. Затем подколенное сухожилие (находится на задней части бедра) и связанные с ним мышцы активируются, чтобы притормозить ногу перед приземлением. Именно в этот момент генератор вступает в ход, собирая, "отрицательную" энергию торможения ноги.

В пресс-релизе университета приведён и другой пример (чтобы было легче понять, откуда берётся энергия). Попробуйте поднять руку над головой, а затем максимально расслабиться и отпустить её, чтобы она свободно упала вниз. Несмотря ни на что ваша рука не упадёт сама собой, как у тряпичной куклы, а определённые группы мышц всё же будут контролировать её движение (например, чтобы рука не ударилась об стол).

Учёные уверяют, за счёт этого принципа новое устройство никаким образом не усложняет процесс ходьбы. И в этом плане его можно считать незаметным. Кроме того, человек может идти с абсолютно любой скоростью. Смотрите видео на сайте YouTube.


Плюс ко всему учёные хотят разработать систему, которая бы определяла, как и с какой скоростью, шагает человек по той или иной поверхности, подстраиваясь, чтобы извлечь максимум пользы при минимальном затрачиваемом усилии (фото и иллюстрация Bionic Power).

Профессор кинезиологии Донелан предлагает множество применений новинки для тех людей, жизнь которых в большой степени зависит от портативных источников энергии. Например, для подзарядки батарей данное устройство (у которого пока нет официального названия) может быть использовано военными (или путешественниками) в дальних пеших походах и людьми с протезами конечностей.

Пока по мощности прибор Донелана уступает лишь рюкзаку, созданному Лоуренсом Ромом (Lawrence Rome) из университета Пенсильвании (Pennsylvania State University).

В 2005 году при загрузке этого рюкзака-генератора до 38 килограммов за счёт его скольжения при ходьбе вверх и вниз вырабатывалось порядка семи ватт мощности. Однако, несмотря на то, что сейчас улучшенная версия способна выдавать до 20 ватт мощности, рюкзак по-прежнему надо чем-то загружать. А если у вас с собой нет вещей, и вы идёте налегке? С "коленными" генераторами в этом смысле всё гораздо проще.

Другие похожие устройства вырабатывают один ватт, если человек затратит около восьми ватт своей собственной мощности. В то время как "наколеннику" требуется всего один ватт для выработки практически той же мощности.

К тому же, ходить человек может до 8 часов в день, в то время как никто не станет восемь часов в день крутить ручку динамо-машины.

Насколько тут учтено увеличение затрат энергии при ходьбе не от сопротивления электрогенератора, а просто от лишнего груза (самих "наколенников") – не вполне ясно. Своё изобретение, кстати, учёные описали в статье в журнале Science.

Для развития и коммерциализации проекта Донелан и его соратник Яд Гарша (Yad Garcha) создали фирму Bionic Power.

В дальнейшем исследователи намерены улучшить дизайн и уменьшить размеры устройства, а также перенести основную массу генератора выше по бедру, чтобы в движении он казался ещё легче.

Читайте также о том, как для выработки энергии использовали ботинки, и ещё об одном проекте рюкзака-генератора.


Узнайте о том, как человек может собирать на ходу солнечную энергию (1, 2 и 3).

Сенсор-имплантат изменит жизнь людей без движения

Не сделав ни одного движения, Мэтт Нейгл нарисовал кружок на экране (фото Rick Friedman).

Похоже, многие серьёзные двигательные нарушения, считающиеся приговором, не будут препятствием для совершения хотя бы некоторых элементарных действий. "Опять фантастика?" – спросите вы. Нет, вовсе не фантастика, а перспектива ближайших лет. К тому же, и прецеденты уже имеются.

Мэттью Нейгл (Matthew Nagle), бывшая футбольная звезда из Веймута (штат Массачусетс), оказался парализованным от плечевого пояса и ниже после того, как во время драки в 2001 году получил ножевое ранение, безнадёжно травмировавшее спинной мозг.

Через некоторое время ему предложили поучаствовать в эксперименте, который мог бы частично решить проблему его обездвиженности. Для исследования использовали систему BrainGate, разрабатываемую американской компанией Cyberkinetics Neurotechnology Systems.

Имплантаты, наподобие того, что установили Нейглу, уже были успешно протестированы на обезьянах (о некоторых опытах с сенсорами для приматов мы рассказывали тут и тут).


По размерам имплантат в несколько раз меньше монетки (фото с сайта news.bbc.co.uk).

Похожие эксперименты проводились и с людьми, только в опытах использовались электроды, прикладывавшиеся к голове снаружи. К тому же, аппаратура не обладала разнообразной функциональностью (в частности, мы рассказывали о подобном устройстве — инвалидном кресле, управляемом без движений).

Сейчас экспериментаторы предлагают всё новые концепции, которые могут сделать имплантаты более совершенными, устранить имеющиеся в них недостатки (порой, очень и очень серьёзные).

Общий принцип работы такого устройства несложен.

Сигналы, которые формируются в мозге, передаются через сенсор — квадратную пластинку четыре на четыре миллиметра с сотней крошечных электродов. Эти электроды представляют собой крошечные миллиметровые металлические иголочки, проникающие непосредственно в кору мозга.

Этот сенсор контактирует с моторной зоной коры головного мозга, отвечающей за движение левой руки, и соединяется с разъёмом, укреплённым в отверстии в черепной коробке.

При попытке совершить какое-то движение в моторной зоне возникает электрический импульс, который передаётся через вживлённые электроды в компьютер.


Большинство опытов было поставлено в виде игровых заданий (иллюстрация Nature).

Когда нужно начать эксперимент и задействовать какое-то внешнее устройство, техник подключает к разъёму кабель, ведущий к компьютеру. Если во время подключения Мэтт попытается представить себе движение собственной руки, то сенсор "подслушает" сигналы двигательных нейронов, которые активируются в тот момент, и передаст их на подключённое устройство, например, монитор или робот-протез.

Первым в мире человеком с мозговым имплантатом и стал 25-летний Мэттью Нейгл. С помощью вживлённого устройства он получил возможность управлять курсором на экране, читать электронную почту, играть в несложные видеоигры и даже что-то рисовать. Ещё он научился переключать каналы и громкость телевизора и шевелить электромеханической рукой (наподобие EMAS, только та рука получала сигналы не от мозга, а от мышц), ни сделав для этого ни одного движения.


Двигательный эксперимент с электромеханическим протезом. Чтобы сжать пальцы, необходимо послать сигнал "вверх", чтобы разжать – вниз (фото Nature).

Однако в работе с имплантатом учёным пришлось столкнуться с некоторыми неожиданными проблемами.

Одна из таких трудностей состоит в том, что через несколько месяцев сенсоры начинают хуже распознавать сигналы, и причины этого не вполне ясны. Также скоро стало ясно, что нужно задуматься над беспроводной версией устройства. Ведь при использовании "контактного" варианта опасность инфекции существенна. Вдобавок ко всему, имплантат Нейгла требует ежедневной получасовой настройки перед включением.

Наиболее явно недостатки проявляются при манипуляциях с курсором на экране. Такое, казалось бы, несложное действие – переместить курсор и выбрать объект — реализуется не без труда: для передвижения требуется 2,5 секунды (обычный пользователь делает аналогичное перемещение за одну), а попадание на нужный объект происходит только в 73-95% случаев (а в норме — практически 100%).

В одной недавней статье в Nature специалистами из Стэндфордского университета (Stanford University) высказана чуть отличающаяся концепция сенсора, который была бы намного удобней.


Схема устройства BrainGate (иллюстрация Nature).

Суть идеи заключается в том, что нужно получать сигналы вовсе не от нейронов, ответственных за движение, а из тех зон коры, что отвечают за намерение совершения действий. Это могло бы сделать работу системы намного более быстрой.

К примеру, чтобы сделать что-то с объектом на экране, совсем не нужно двигать к нему курсор – достаточно мысленно назначить нужный объект, находящийся в поле зрения, и курсор сразу же, безо всяких перемещений, окажется там, где нужно.

Также участник этого исследования, профессор Кришна Шеной (Krishna V. Shenoy) добавляет, что этим же способом можно набирать текст (по-видимому, предполагая использование какой-нибудь виртуальной клавиатуры) со скоростью 15 слов в минуту – в четыре раза быстрее, чем можно это делать с помощью аппаратуры Cyberkinetics. О некоем устройстве для мысленного набора текста мы, кстати, недавно рассказывали здесь.

Сейчас эксперимент с Нейглом завершён, и сенсор у него успешно удалили. Но исследования имплантатов, "подслушивающих" мысли и передающих их на внешнюю аппаратуру, не завершены. Сейчас Cyberkinetics проверяет работу системы ещё на трёх добровольцах (их имена не разглашаются) с другими нарушениями функционирования нервной системы.

Многие специалисты считают, что сейчас такая аппаратура слишком далека от внедрения в клиническую практику. Поэтому Cyberkinetics придётся ещё разобраться, стоит ли датчик размещать именно в двигательной коре, и как сделать его более удобным и функциональным.

Впрочем, Тимоти Сёрдженор (Timothy R. Surgenor), президент Cyberkinetics, надеется, что исследования будут продвигаться в том же быстром темпе, и компания сможет приступить к серийному выпуску имплантатов уже в 2008-2009 годах.