GOLOS
RU
EN
UA
eduard
2 года назад

Стимулирование мозга электричеством помогает соображать быстрее.

Два милливольта – именно такое напряжение возникает в человеческом мозге для распознавания конкретной информации ещё до того момента, пока смотрящий осознает то, что он увидел. Эти два милливольта связаны с так называемым «P300» - созданный человеческим мозгом эндогенный потенциал, который с помощью краткосрочных электрических импульсов, помогает распознавать искомый объект. Уже известно, что этот сигнал обнаруживается электродами, закреплёнными на голове человека и находящимися в непосредственном контакте с кожей.

Это наблюдение представляет большой интерес для Управления перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA), одного из военно-исследовательских учреждений Америки. Программа DARPA «Нейротехнологии для специалистов разведывательной службы» посвящена её использованию в поисках таких вещей, как ракетные пусковые установки и придорожные бомбы в изображениях, полученных через спутник или дрон.

С этой целью DARPA платило группам исследователей для изучения способов использования P300, чтобы убрать человеческое сознание в таких поисках. Среди участников - группа Роберта Смита в Honeywell Aerospace, в Фениксе, Аризоне и Пола Сайда в Neuromatters, в Нью-Йорке. Обе «системы сортировки изображений», разработанные этими группами, требуют, чтобы люди надевали специальные шапочки на голову (см. рисунок). Каждая шапочка оснащена 32 электродами, которые регистрируют электрические реакции мозга на любые раздражители, которым он подвергается.

Изображения мелькают перед глазами участников со скоростью десять кадров в секунду. Это слишком быстро для осознанного распознавания, потому что внимание мозга перейдет к следующему изображению, прежде чем сознание сможет вступить в игру. Но могут быть начальные этапы распознавания, отмеченные сигналом P300, если присутствуют подозрительные элементы. Затем изображения, которые вызывают такой сигнал, отмечаются для проверки.

По словам доктора Сайда, это увеличивает скорость, с которой могут быть найдены объекты, представляющие интерес.

Конечно, скорость важна. Но в таких вопросах точность имеет большое значение. И некоторые специалисты думают, что они могут улучшить точность, не считывая мозг, а стимулируя его.

Некоторые исследования показали, что воздействие слабого электрического тока на мозг, называемое транскраниальной нейронной стимуляцией, усиливает способность мыслить логически, анализировать и решать задачи независимо от предыдущего опыта. И Американское военно-исследовательское учреждение, Агентство передовых исследований в сфере разведки (IARPA), надеется использовать эту возможность для более точного распознавания целей.

Концепция стимулирования мозга электричеством настораживает некоторых экспертов.

Но с силой тока всего в два миллиампера, стимуляция безболезненна и безопасна, говорит Винсент Кларк, нейробиолог из Университета Нью-Мексико. В проекте, частично оплаченном IARPA, он и его команда стимулировали мозг более 1000 добровольцев, используя 9-вольтную батарею, подключенную к электродам на голове. Через полчаса стимуляции добровольцы отмечают на тестовых фотографиях на 13% больше снайперов, самодельных бомб и т.п., чем добровольцы, которые получают «фиктивный» ток 100 микроампер (5% экспериментального тока), который имитирует кожное покалывание, вызванное экспериментальным током.

По словам Энди Маккинли, руководителя подразделения стимуляции мозга в Управлении по результативности использования человеческих ресурсов ВВС США в Райт-Паттерсоне, авиабазе в Огайо, размещение одного из электродов на руку добровольца еще больше усиливает это явление. Таким образом, ток, перемещающийся от одного электрода к другому, проходит через большую часть мозговой ткани. За шесть часов после примерно 25 - минутной стимуляции те, кто ей подвергался, заметили в два раза больше танков, ракетных пусковых установок и других целей на изображениях, чем контрольные группы.

Также предполагается, что добровольцы не получают в подобных экспериментах вредного воздействия. По словам доктора Кларка, стимуляция, которую он использует, заставляет некоторых чувствовать сонливость, но большинство из них находятся в «очень глубоком сознательном состоянии». Любопытно, что доктор Маккинли отмечает обратное. По его словам, когда добровольцы лишены сна, они дольше остаются бдительными и веселыми. Некоторые, говорит он, «чувствуют, что они только что приняли кучу кофеина».

Да пребудет с Вами сила

Система предупреждения угроз, основанная на когнитивной технологии, известная в определенных кругах как «Бинокль Люка» (в честь Люка Скайуокера из «Звёздных войн»), является попыткой осуществить идею о повышении распознавания цели и практичностью применения в «боевых» условиях.

Бинокль Люка, разработанный в рамках совместного предприятия между Boeing и General Motors, объединяет сортировку изображений с обзором 360°. Опять же, участники должны надевать на голову шлем с электродами, но настоящий бинокль при этом не задействован. Вместо этого, доброволец смотрит на экран, на который каждую десятую секунды последовательно подаются изображения от шести камер с индивидуальным обзором 60° каждая, в круговом расположении. Если одно из этих изображений стимулирует сигнал P300 в мозгу, система предупреждает его и позволяет сфокусироваться на изображении.
В тестах люди, использующие бинокль Люка, обнаруживают почти вдвое больше угроз, чем те, кто обозревают окружение с помощью обычных биноклей.

Чтение сигналов мозга может также помочь предотвратить ошибочную идентификацию в качестве целей войск, которые находятся на той же стороне, что и участник тестов, и таким образом уменьшить смертельные случаи в результате «огня по своим».

В сотрудничестве с австралийскими и британскими министерствами обороны, Научно-исследовательская лаборатория Министерства Обороны США в Мэриленде анализирует мозговые альфа, бета, дельта и гамма-волны. Они, в отличие от P300, работают постоянно. Но их интенсивность и частота меняются в зависимости от того, чем занят мозг.

Солдату с пальцем на курке, который увидел врага и принял решение стрелять, нужно от 400 до 450 миллисекунд для его нажатия. Но что произойдёт, если анализ ситуации в течение этого времени выдаст противоположный результат?
По словам нейробиолога Жана Феттеля, работающего над проектом, данные мозговых сигналов могут указывать на то, что солдат осознал изменение ситуации (к примеру, что он допустил ошибку) всего за 200 миллисекунд. Этого времени должно быть достаточно для блокировки выстрела автоматическим отключением спускового механизма, и сохранения чьей-то жизни. Такие разработки действительно заслуживают внимания.

Спасибо за интерес к теме, поддержку голосованием и подпиской.

В материале использованы фото 1, 2 и перевод статьи «Знай своего врага» из раздела «Наука и техника» печатного издания «The Economist».

2
347.112 GOLOS
На Golos с November 2016
Комментарии (4)
Сортировать по:
Сначала старые