Разобраться в том, что такое нейроинтерфейсы, а также обсудить новости науки с профессом Сколтеха Михаилом Лебедевым и другими экспертами смогли кировчане 3 декабря. Слушатели пообщались с крупным учёным благодаря проекту «Энергия науки» сети Информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ).

Михаил Лебедев, профессор Центра нейробиологии и нейрореабилитации Сколтеха, научный руководитель Центра биоэлектрических интерфейсов Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ, прочитал в Кирове лекцию «Новые возможности мозга и нейроинтерфейсы», а также принял участие в устном журнале «Язык Эйнштейна».

Спикер начал свою лекцию с того, что нейрокомпьютерные интерфейсы позволяют связывать мозг с внешним устройством. Нейроинтерфейсы разделяются на сенсорные, когнитивные и моторные. Так, сенсорные нейроинтерфейсы посылают сигналы в мозг, моторные управляются протезом, а когнитивные могут воздействовать на мотивацию и эмоции человека.

Говоря о перспективах развития нейроинтерфейсов, Михаил отметил, что рынок нейротехнологий растёт. «В будущем, если у вас будет какая-то проблема, вполне возможно, что врач будет прописывать вам не таблетку, а определённый нейроинтерфейс. Он будет подключаться к мозгу, считывать необходимую информацию и проводить лечение. Чем это лучше фармацевтики? Здесь будет более точечное воздействие на нужные части нервной системы. Но, конечно, много что нужно ещё дорабатывать и развивать», — отметил учёный.

Спикер также погрузил зрителей в историю создания нейроинтерфейсов. Первый интерфейс изобрёл Грей Уолтер. Он подключил электроды непосредственно к двигательной части коры мозга. Врач предложил пациенту нажимать кнопку для пролистывания слайдов, а в это время Уолтер фиксировал соответствующую активность мозга. Затем он обнаружил, что активность мозга также показывает желание нажать на кнопку. Так он открыл «волну ожидания», когда человек готов к действию и принимает решение, а в коре мозга можно зафиксировать слабый сигнал.

Существует три типа измерения сигналов мозга. К ним относятся инвазивные (когда электроды помешаются непосредственно в кору головного мозга, измеряя активность одного нейрона), полуинвазивные (электроды помещаются на открытую поверхность мозга) и неинвазивные (датчики помещаются на голову для измерения электрических потенциалов, создаваемых головным мозгом (ЭЭГ) и магнитным полем (МЭГ).

Переходя к новейшей истории нейроинтерфейсов, Михаил отметил научные разработки Джона Чейпина, Филиппа Кеннеди, Илона Маска и других. «Улучшая математические алгоритмы и используя искусственный интеллект, мы достигнем больших высот», — подчеркнул учёный.

В завершение лекции Михаил отметил перспективы развития нейроинтерфейсов. Например, они могут применяться для реабилитации пациентов. Уже сейчас проводятся опыты, когда обезьяна ходит по беговой дорожке, а учёные декодируют сигналы мозга при ходьбе. В результате может получиться очень нужный интерфейс для пациентов, нуждающихся в реабилитации. Очень стремительно развиваются нейропротезы для зрения. Нейроинтерфейсы создаются также для восстановления обоняния и расширения функций мозга.

«Почему сейчас не все используют нейроинтерфейсы?» — прозвучал вопрос от зрителей. «Пока нейроинтерфейсы не дотягивают до того, чтобы каждый ими пользовался. Но они стремительно развиваются, и когда-нибудь произойдёт этот перелом. Однако уже сейчас нейроинтерфейсы очень нужны в медицине, чтобы человек восстанавливал повреждённые функции», — ответил спикер.

Продолжилась «Энергия науки» научно-популярным ток-шоу «Язык Эйнштейна», в ходе которого эксперты обсудили новости из мира науки. В ток-шоу вместе с Михаилом Лебедевым приняли участие Александр Софронов, кандидат сельскохозяйственных наук, а также Наеля Саетова, кандидат химических наук, и Александр Истомин, электротехник. Провёл устный журнал телеведущий Дмитрий Целищев.

Вначале спикеры обсудили главное событие в мире науки – оглашение лауреатов Нобелевской премии. В этом году одним из лауреатов стал Алексей Екимов. Наиля Саетова отметила, что наш соотечественник первым синтезировал квантовые точки. «Квантовые точки – крошечные наночастицы, полупроводники, электрические характеристики которых зависят от его размера и формы. Эти точки распространяют свет от телевизоров и светодиодных ламп, а также могут помочь хирургам при удалении опухолевой ткани», — подчеркнула химик.

«Из Австралии пришла очень неожиданная новость. Там были созданы фрикадельки со вкусом … мамонта», — продолжил обсуждение Александр Софронов. Комментируя эту новость, он отметил, что главная цель проекта – не массовое производство еды с белками вымерших животных, а привлечение внимания к культивированию мяса в лаборатории.

Зрители также узнали, что в Японии был запущен крупнейший в мире экспериментальный термоядерный реактор. Александр Истомин отметил, что подобные реакторы есть и в России, в частности, в Курчатовском институте и в ТРИНИТИ (входит в ГК «Росатом»).

Кроме этого, Александр рассказал о том, что на Белоярской АЭС успешно прошло испытание МОКС-топливо. «Реактор Белоярской АЭС проработал почти год на полной загрузке МОКС-топливом. Тем самым «Росатом» доказал готовность к внедрению технологии замкнутого ядерного топливного цикла в промышленных масштабах. Спикер отметил, что для таблеток используется обеднённый уран и высокофоновый плутоний, извлечённый из облучённого топлива тепловых реакторов. «Реализация замкнутого ядерного топливного цикла поможет в несколько раз увеличить топливную базу атомной энергетики России и сократить образование радиоактивных отходов, а МОКС-топливо – это топливо будущего», — сделал вывод эксперт.

«Энергия науки» – проект сети ИЦАЭ, призванный познакомить жителей регионов с новейшими научными открытиями и идеями, чтобы сформировать у аудитории широкую картину современной научной жизни.