Учёные из Бельгии обучили обезьян управлять виртуальной реальностью через интерфейс «мозг—компьютер»

Исследователи из Лёвенского католического университета (KU Leuven, Бельгия) продемонстрировали, что обезьяны способны управлять перемещением в сложных виртуальных средах с помощью интерфейса «мозг—компьютер» (BCI), причём для этого требуется минимальное предварительное обучение.

В рамках эксперимента трём макакам-резусам были имплантированы устройства BCI на основе массива Юта, содержащие по 96 электродов в каждой из трёх областей коры головного мозга: первичной моторной коре, а также дорсальной и вентральной премоторных корах.

Если первичная моторная кора отвечает за произвольные движения (именно на неё ориентируются разработки Neuralink Илона Маска), то премоторные зоны, как предполагается, задействованы в планировании, организации и инициации этих движений.

Ключевым нововведением стала не столько аппаратная часть (массивы Юта широко применяются в исследованиях нейронной активности), сколько метод декодирования сигналов и преобразования их в управляющие команды в трёхмерном пространстве.

Под руководством Петера Янссена макаки сначала прошли краткую пассивную фазу наблюдения, после чего им предложили ряд виртуальных задач. Животные использовали стереоскопические очки с затворами и монитор для отображения трёхмерных изображений. Задания включали перемещение различных объектов в виртуальной среде: сферы, аватара другой обезьяны, а также перемещение от первого лица.

Как отмечает New Scientist, в большинстве предыдущих испытаний на людях участников просили мысленно воспроизводить физическое движение (например, поднять или опустить палец для перемещения курсора на экране). Янссен полагает, что предложенное им размещение электродов обеспечивает более интуитивную связь с движением, что потенциально сокращает время обучения.

«Мы не можем спросить обезьян, но считаем, что это более естественный способ управления компьютером», — поясняет учёный. По его словам, существующие методы могут ощущаться реципиентами имплантов так же неестественно, как «попытка пошевелить ушами».

Исследование направлено на получение аналогичных результатов у людей, что в перспективе позволит, например, управлять электрическими инвалидными колясками или даст возможность людям с параличом интуитивно перемещаться в виртуальных мирах.

«Необходимо провести дополнительную работу, чтобы точно определить места имплантации у человека, поскольку многие из этих зон у людей изучены недостаточно. Но как только мы это выясним, реализация станет возможной. Более того, с людьми будет даже проще, поскольку им можно объяснить задачу», — заключает Янссен.