Нейротехнологии: будущее пришло вчера

Нет такой сферы, куда бы ни проникли нейротехнологии. Они повсюду: уже работают в медицине, спорте, образовании, присутствуют в повседневности человека. Они удивляют, восхищают, пугают и настораживают, притягивая вопрос: а возможна ли наша будущая жизнь без них? Нет, почему, будущая? Максим Шараев, ученый-биофизик, кандидат физико-математических наук (Москва) уверен: будущее случилось уже вчера, и жизнь без НЕЙРОНЕТ невозможна. Об этом он убедительно рассказал в лекции «Нейротехнологии: от биомедицины до персонализированного образования и киберспорта» 27 сентября 2018 года на открытии 7-го сезона просветительского проекта ВятГУ «Лекции в Политехническом».

Нейротехнологический тренд

Давно мы ждали коллег из Сколковского института науки и технологий (СКОЛТЕХ) на проекте, и вот «первая ласточка». Молодой и перспективный ученый-биофизик, ученик академика Б. Величковского Максим Шараев приехал в Киров по приглашению руководства Института математики и информационных систем ВятГУ (ИМИС, директор Антон Земцов), и этот визит не был случайным: научно-педагогический коллектив института взял курс на изучение когнитивных технологий (искусственный интеллект, машинное обучение, анализ больших данных и т.п.). У всех IT-специалистов, кто находится в сегменте образования, одни задачи: как использовать когнитивный потенциал и наработки в сфере нейротехнологий для кардинального изменения системы обучения в высшей школе?

Внятно и увлеченно, с полным погружением в предмет М. Шараев поделился знаниями о нейрокогнитивных технологиях, нейровизуализации и о многом другом, что составляет суть и сущность нейротехнологий.

Почему нейронауки так актуальны, набирают обороты именно сегодня и сейчас?

 

-  Во-первых, это связано с многоаспектным и глубоким изучением человека. Во-вторых, технологии продвигаются в изучении мозга благодаря таким точным инструментам, как ИМРТ-сканер, чувствительный сенсор, энцефалограф, качественный микроскоп, позволяющих проводить измерения. В-третьих, появление методов моделирования больших данных, а также прогресс в развитии вычислительных мощностей. Всё это вместе позволило и позволяет быстро продвигать нейронауку в сферу технологий и жизнь, -

считает ученый.

Нейровизуализация в медицине, образовании, киберспорте

Внедрение нейротехнологий в медицину дает фантастический результат. Например, помогает слепым людям видеть мир – пусть в черно-белом цвете (через связь с интерфейсом компьютера). Это возможность движения для парализованных больных, но самое перспективное – возможности для нейрохирургов, которые до операции получают трехмерную модель мозга. Приступая к  операции, они имеют точную навигацию – удаляют новообразования, не нарушая жизненно важные функции, что позволяет повысить качество жизни после операции.

Но оказывается, есть более интересные вещи, такие, например, как предсказание активности мозга. Лаборатория, которой руководит М. Шараев в сотрудничестве с партнерами из медицинских учреждений, работают над проблемой повышения качества диагностики, применяя метод нейровизуализации. Он дает объективные данные для лечения (в частности, инсульта и эпилепсии). Главное для врача – точный диагноз, и нейровизуализация даёт навигацию при нейрохирургических операциях, помогает выбрать терапию, составить алгоритм лечения и т.д.

В сфере образования нейротехнологии позволяют выявить ментальное внимание (каким количеством объектов человек может манипулировать одновременно); обнаружить способности ребёнка - либо к гуманитарным занятиям, либо техническим. Таким образом, использование нейродиагностики может существенно помочь родителям в выборе направления обучения ребенка  и его индивидуальной образовательной траектории.

Сложность задачи (задания) увеличивает степень активации мозга. Это означает, что чем больше мы заставляем работать мозг, тем лучше для состояния нашей нервной системы и психики.

В финале лекции М. Шараев затронул проблему киберспорта. В Сколково существует своя команда по этому виду спорта. Она тренируется по специальным методикам, выезжает на соревнования и является одновременно экспериментальной базой (источником данных) для исследования  работы мыслительной деятельности, гормонального фона, эмоций, физиологии, возникающих во время виртуальной игры. Обычно в нейрофизиологических экспериментах человеку навязывают какие-то эмоции и действия, чтобы он зацепил «нужную» эмоцию (испуг, например). А здесь происходит всё естественно, и каждый тайм-сет (момент времени) известна эмоция – либо отрицательная, либо положительная. Кому нужна эта информация? Прежде всего, она необходима самим спортсменам, чтобы отрабатывать во время тренировок слабые места. Ну и, конечно, полученные данные позволят/позволяют выстроить моделирование и промониторить  те сферы деятельности, где нужна быстрая реакция и постоянное внимание (служба  авиадиспетчеров, операторов на атомных и электростанциях, работа водителей и др.).

Какое будущее у нейротехнологий?

Оно самое фантастичное. В связи с развитием человека, его психики, может появиться, например, новый сенсор, который более чувствителен, чем все вместе взятые чувства человека. И это не просто технологическое визионерство. К этому ведет весь путь комплексного изучения человеческого мозга, где нейротехнологии –  лишь часть айсберга,  манящая и ускользающая, как только мы к ней начинаем приближаться. Время открытий уже наступило, важно лишь не упустить и  не остановиться в движении.