DARPA, исследовательский отдел Министерства обороны, платит ученым за изобретение способов мгновенного чтения мыслей солдат с помощью таких инструментов, как генная инженерия человеческого мозга, нанотехнологии и инфракрасные лучи. Конечная цель? Оружие, управляемое мыслью, как рои дронов, которые кто-то посылает в небо одной мыслью или способностью передавать изображения из одного мозга в другой.

На этой неделе DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) объявило, что шесть команд получат финансирование в рамках программы Nonsurgical Neurotechnology (N3) следующего поколения. Перед участниками ставится задача разработать технологию, которая обеспечит двусторонний канал для быстрой и бесперебойной связи между человеческим мозгом и машинами без необходимости хирургического вмешательства.


"Представьте себе кого-то, кто управляет дроном, или кого-то, кто может анализировать много данных", - сказал Джейкоб Робинсон, доцент биоинженерии в Университете Райса, который возглавляет одну из команд.
"Есть такая задержка, когда, если я хочу общаться со своей машиной, я должен посылать сигнал из своего мозга, чтобы двигать пальцами или ртом, чтобы сделать словесную команду, и это ограничивает скорость, с которой я могу взаимодействовать с кибер-системой или физической системой. Так что, возможно, мы могли бы улучшить эту скорость взаимодействия."
Это может иметь решающее значение, поскольку умные машины и приливная волна данных угрожают сокрушить людей, и в конечном итоге может найти применение как в военной, так и в гражданской областях, сказал Робинсон.


Продвижение управления разумом


В то время как были прорывы в нашей способности читать и даже писать информацию в мозг, эти достижения, как правило, полагались на мозговые имплантаты у пациентов, позволяя врачам контролировать такие состояния, как эпилепсия.
Однако операция на головном мозге слишком рискованна, чтобы оправдать такие интерфейсы у здоровых людей; и текущие подходы внешнего мониторинга мозга, такие как электроэнцефалография (ЭЭГ), в которой электроды прикреплены непосредственно к скальпу, слишком неточны. Таким образом, DARPA пытается стимулировать прорыв в неинвазивных или минимально инвазивных интерфейсах мозг-компьютер (BCIs).


Агентство заинтересовано в системах, которые могут читать и писать в 16 независимых местах в куске мозга размером с горошину с лагом не более 50 миллисекунд в течение четырех лет, сказал Робинсон, который не питает иллюзий относительно масштаба проблемы.
"Когда вы пытаетесь захватить мозговую активность через череп, трудно понять, откуда поступают сигналы и когда и где они генерируются", - сказал он Live Science. "Таким образом, большая проблема заключается в том, можем ли мы раздвинуть абсолютные пределы нашего разрешения, как в пространстве, так и во времени?"


Генетическая настройка человеческого мозга


Для этого команда Робинсона планирует использовать вирусы, модифицированные для доставки генетического материала в клетки — так называемые вирусные векторы — для вставки ДНК в определенные нейроны, которые заставят их производить два вида белков.
Первый тип белка поглощает свет, когда нейрон активируется, что позволяет обнаружить нейронную активность. Внешний гарнитура будет посылать луч инфракрасного света, который может пройти через череп и в мозг. Детекторы, прикрепленные к гарнитуре, будут измерять крошечный сигнал, который отражается от ткани мозга, чтобы создать изображение мозга. Из-за протеина, пристрелянные зоны покажутся темнее (поглощающих свет) когда нейроны активируют, производящая чтение деятельности мозга которую можно использовать для того чтобы вычислить что персона видит, слышит или пытается сделать.
Второй белок связан с магнитными наночастицами, поэтому нейроны могут быть магнитно стимулированы, чтобы реагировать, когда гарнитура генерирует магнитное поле. Это может быть использовано для стимуляции нейронов, чтобы вызвать образ или звук в сознании пациента. В качестве доказательства концепции Группа планирует использовать систему для передачи изображений от зрительной коры одного человека к коре другого.
"Способность декодировать или кодировать сенсорные переживания-это то, что мы понимаем относительно хорошо", - сказал Робинсон. "На кровоточащем краю науки, я думаю, мы там, если бы у нас были технологии, чтобы сделать это."

 

Разговор с дронами


Группа из некоммерческого научно-исследовательского института Battelle берет на себя более амбициозную задачу. Группа хочет, чтобы люди могли управлять несколькими дронами, используя только свои мысли, в то время как обратная связь о таких вещах, как ускорение и положение, идет непосредственно в мозг.
"Джойстики и компьютерные курсоры являются более или менее односторонними устройствами",-сказал старший научный сотрудник Гаурав шарма, который возглавляет команду. "Но теперь мы думаем об одном человеке, управляющем несколькими дронами; и это двухсторонн связь, поэтому, если дрон движется влево, вы получаете сенсорный сигнал обратно в ваш мозг, говорящий вам, что он движется влево."