Управлять устройствами силой мысли или реабилитировать пациентов с нарушениями двигательных функций — для всего этого нужны нейроинтерфейсы. Обсудить основные достижения и проблемы этого направления удалось участникам II Весенней школы «Нейроинтерфейсы нового поколения: Перспективы практического применения», которая состоялась с 21 по 23 мая 2025 года на базе Высшей школы экономики.
На третий день школы состоялся круглый стол «Практическое применение нейроинтерфейсов», в ходе которого ведущие специалисты осветили самые разные аспекты: от производства протезов и датчиков до особенностей реабилитации пациентов с их помощью. Модератором выступил д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI Алексей Осадчий.
В этом материале мы собрали главное из рассказанного на круглом столе.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Сегодняшний круглый стол посвящён практическим аспектам применения нейроинтерфейсов, хотя мы, естественно, выйдем за границу одной лишь этой области. Хотелось бы обсудить миографические интерфейсы — сейчас это наиболее практичный способ управления какими‑то внешними устройствами, в том числе протезами, — а также использование неинвазивных интерфейсов для нейрореабилитации. Осветим и немедицинские приложения.
Сначала я хотел бы дать слово Галине Евгеньевне Ивановой, чтобы она рассказала про проблемы нейроинтерфейсов в широком ключе.
Иванова Галина Евгеньевна
д.м.н., проф., главный внештатный специалист по медицинской реабилитации Минздрава России, ФМБА России, заведующая кафедрой медицинской реабилитации ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И.Пирогова, руководитель НИЦ медицинской реабилитации ФГБУ ФЦМН ФМБА России
Внедрение нейроинтерфейсов — это комплексная задача, которая не ограничивается одним лишь созданием инструментов для считывания активности головного мозга и алгоритмов для превращения её в какую‑то механическую или биологическую функцию. Нужно также учить тех, кто будет использовать это оборудование.
В первую очередь это относится к специалистам, занятым в реабилитации. Нейроинтерфейсы в нашей практике используют и физические терапевты, и логопеды, и врачи физической реабилитационной медицины. Это всё люди с высшим образованием, в подготовке которых должны быть программы, дающие представление о нейроинтерфейсах и о том, какие правила при работе с ними следует соблюдать. Но мы сейчас находимся лишь в начальной точке этого пути.
У нас в Федеральном центре мозга и нейротехнологий ФМБА РФ собрана уникальная мультидисциплинарная команда, в которую входят и психологи, и нейропсихологи. Они смотрят не только тех пациентов, у кого невролог выявил какое‑то двигательное или когнитивное нарушение, а вообще всех. Это позволяет нам сравнивать функциональное и структурное содержание патологии с её нейропсихологическими проявлениями.
Мы с удивлением обнаружили, что очень важным оказалось соблюдение цели реабилитации в том виде, в каком её формулирует сам пациент. Условно, для чего ему нужна рука, и нужна ли вообще? Оказалось, что когда мы работаем согласно этой цели, скорость восстановления утраченных функций возрастает в 2,5–3 раза по сравнению с реабилитацией, в которой пациент не осознает цель тренинга. Более того, при отсутствии понятной пациенту цели часто бывает, что все достигнутое курсом процедур откатывается назад.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Это был взгляд на пациентов с явными неврологическим проблемами — последствиями инсультов и операций, черепно‑мозговыми травмами. Вместе с тем, есть большой пласт пациентов, у которых с неврологией всё в порядке, но которым также нужна реабилитация. Я говорю о людях, которые потеряли актуаторы: руки или ноги.
Таким людям могут помочь протезы. Поэтому я хотел бы обратиться с тем же вопросом к генеральному директору «Моторики» Андрею Павловичу Давидюку. Какие есть перспективы у применения нейроинтерфейсов при протезировании конечностей, и с какими проблемами эта отрасль сейчас сталкивается?
Давидюк Андрей Павлович
Генеральный директор компании «Моторика», председатель правления союза «Кибатлетика»
Я бы хотел поговорить о главных вызовах, которые сегодня возникают при применении нейроинтерфейсов для протезирования рук и ног, для управления креслами и колясками — словом, всего, что служит цели повысить качество жизни людей с инвалидностью. Речь пойдёт преимущественно об электромиографических интерфейсах, поскольку сегодня они наиболее широко используются для управления протезами.
Электромиографические датчики и системы, построенные на этом принципе, отличаются простотой и неинвазивностью приема сигналов от тела человека и передачи их на электронно‑механические протезы. Но вместе с этим для них очень важной оказывается точность работы, и на масштабах промышленного производства здесь всё далеко от совершенства.
Конечно, можно было бы просто повысить чувствительность датчиков. Но здесь возникает вторая трудность — шумы. Поэтому задача отсечения шумов при работе таких нейроинтерфейсов тоже имеет большое значение. Тот, кто сможет справиться с этой трудностью, существенно поможет всей области.
Еще один важный фактор — это надёжность. Речь идёт о надёжности при эксплуатации протезов в быту. Человек может попасть под дождь или вспотеть, и это сказывается на контакте с поверхностью кожи культеприёмной гильзы и датчиков. Даже просто активное движение, например, во время занятий спортом, может смещать электроды. Следовательно, нужно или лучше фиксировать его в точке контакта, или уменьшать зависимость от точности фиксации. Решение этих задач в комплексе повысит эксплуатационную надёжность протеза.
Отдельная проблема — это технологичность производства. Системы для управления протезами и колясок должны легко производиться на любом предприятии. Если обеспечение работоспособности датчика требует большого числа сложных манипуляций, это плохо. В промышленности ценятся простые решения и гарантированные результаты.
Наконец, я хотел бы повторить то, что сказала Галина Евгеньевна: крайне важно вовлечение в процесс людей, для которых проводится реабилитация. Мы можем поставить человеку дорогой протез за 4,5 миллиона рублей, но в его жизни ничего не поменяется, потому что он не умеет им пользоваться.
Но даже при попытке обучить такого человека мы можем сталкиваться с низкой мотивацией и ленью. Это зачастую больно, потому что во время тренировок мышцы, не работавшие годами, получают нагрузку, и людям не хочется через это проходить, особенно, если непонятна цель. Таким образом, один из вызовов связан с преодолением психологических барьеров, поэтому разработка методов повышения мотивации и вовлечённости в обучение также будут крайне полезными.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Мы сейчас услышали взгляд руководителей больших коллективов на проблемы применения нейроинтерфейсов, и про мотивацию пациентов сказали оба выступающих. Теперь хотелось бы обсудить более узкие вопросы, в частности, конкретные применения неинвазивных нейроинтерфейсов и реабилитацию при помощи идеомоторных интерфейсов. Хотел бы передать слово пионерам этой области в нашей стране: Павлу Дмитриевичу Боброву и Роману Харисовичу Люкманову.
Бобров Павел Дмитриевич
к.б.н., заведующий лабораторией математической нейробиологии обучения ИВНД и НФ РАН
Идеомоторные нейроинтерфейсы уже хорошо работают в лабораторных условиях, и основные ограничения связаны не с фундаментальными вопросами, а с практическими аспектами, такими как качество регистрации сигналов. Особенно это касается электроэнцефалографии (ЭЭГ), где использование электропроводного геля создает неудобства для пациентов, снижая их готовность к процедуре. Решение этой технической проблемы, включая разработку сухих электродов и микросенсоров, остается ключевой задачей для внедрения технологии в клинику, и мы надеемся, что в кратко‑ или среднесрочной перспективе она будет решена.
Также необходимы методы контроля качества сигналов в реальном времени, возможно, с использованием искусственного интеллекта, чтобы упростить работу врачей. Уже сейчас простые методы классификации сигналов эффективны, особенно для задач идеомоторной тренировки, но важно расширять функциональность интерфейсов, включая более сложные движения и обратную связь.
Следует также исследовать влияние нейроинтерфейсов на когнитивные функции и использовать альтернативные методы регистрации активности мозга, например, спектроскопию ближнего инфракрасного диапазона. Важно также разрабатывать доступные решения, избегая избыточно дорогих технологий вроде экзоскелетов. В долгосрочной перспективе прорыв может быть связан с неинвазивными методами регистрации активности мозга с высоким разрешением.
Люкманов Роман Харисович
к.м.н., руководитель группы нейроинтерфейсов, научный сотрудник лаборатории по созданию нейрореабилитационных высокотехнологичных устройств Научного центра неврологии
С 2010 года мы провели несколько тысяч идеомоторных тренировок с использованием нейроинтерфейсов, и наш опыт подтверждает эффективность этой технологии для пациентов с постинсультным парезом в руке, но лишь в сочетании с основной реабилитацией. Без базовой реабилитации этот эффект менее выражен, поэтому ключевую роль играет работа физических терапевтов, которые обучают пациента движениям.
Мотивация пациентов — сложный вопрос. 80% из них уходят из реабилитации в сторону адаптации после того, как перестают замечать прогресс в восстановлении — им проще приспособиться в жизни с ограничениями. Лишь 10–20% продолжают реабилитацию — и обычно это люди с опытом достижений (спортсмены, бизнесмены, руководители и так далее), чья внутренняя мотивация помогает им добиваться большего. К сожалению, универсального способа поддержания мотивации, этакой волшебной пилюли, не найдено, и без усилий пациента здесь ничего не получится.
Конечно, и пациенту, и специалисту хочется, чтобы было быстро, просто и дёшево. Нейроинтерфейсы на основе ЭЭГ хорошо изучены и достаточно просты, но неудобны из‑за длительной подготовки, ограничений и необходимости смывать с себя гель. Сейчас появилась альтернатива — технология на базе спектроскопии в ближнем ИК‑диапазоне. Это беспроводная система, не требующая геля и позволяющая пациенту двигаться — и она здорово экономит время. Испытания показали схожую с ЭЭГ эффективность, но технология пока дорогая. Если её удешевить, она способна стать стандартом в нейрореабилитации.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Исследователям, безусловно, приятнее работать с ЭЭГ‑сигналами, так как они богаче информацией и интереснее. Но на практике вполне можно будет обойтись ИК‑спектроскопией. Про это вчера была лекция у Олеси Александровны Мокиенко.
После доклада мы с ней обсуждали, какие аспекты со стороны пациента влияют на эффективность реабилитации, и она подчеркнула, что когнитивная сторона здесь очень важна. В этой связи мне бы хотелось предоставить слово Сергею Львовичу Шишкину, который активно работает в этой области, а, конкретнее, развивает технологию на основе квазидвижений.
Шишкин Сергей Львович
к.б.н., руководитель группы нейрокогнитивных интерфейсов МЭГ‑центра МГППУ
Двигательная реабилитация с использованием нейроинтерфейсов предполагает декодирование из активности мозга пациента намерение совершить движение. Квазидвижение — это попытки совершить движение, настолько минимальные, что даже у здорового человека они не вызывают ни реального движения, ни мышечной активности. Этот феномен был открыт российским ученым Вадимом Никулиным в 2008 году, но, несмотря на его потенциальную пользу для реабилитации после инсульта, он остался малоизученным. Квазидвижение может служить моделью для работы с парализованными пациентами, у которых даже попытки крупных движений не приводят к результату.
Исследование квазидвижения открывает широкие возможности как для фундаментальной науки, так и для практического применения. С одной стороны, оно занимает промежуточное положение между реальным и мысленным действием, что представляет научный интерес. С другой — позволяет работать с попытками движения, которые, согласно литературе, эффективнее, чем мысленные представления, но пока редко используются. Например, их можно было бы использовать для снижения фрустрации пациентов: неудачи при попытках выполнить действия напоминают им о параличе и демотивируют. Активация же экзоскелета через квазидвижение может, наоборот, мотивировать их, показывая, что мозг реагирует даже при отсутствии реального движения.
На самом деле, перспектив исследования квазидвижений ещё очень много. Здесь важно объединять фундаментальные и прикладные усилия, так как это часто открывает новые пути решения проблем. Кроме того, наличие фундаментальных задач помогает привлекать в эту область молодые таланты.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
До этого момента мы обсуждали в основном моторные интерфейсы, которые используются для восстановления утраченной способности к движению. А есть на самом деле еще довольно большой процент пациентов с двигательными нарушениями, которые страдают болезнью Паркинсона, вариантами дистонии и так далее.
Известно, что люди с паркинсонизмом страдают от гиперкинезии, то есть непроизвольных движений, тремора. Для борьбы с ней используют технологию глубинной стимуляции, что, по сути, тоже является видом нейроинтерфейса.
Алексей Седов вчера рассказывал, что, чтобы такой нейроинтерфейс правильно работал, он должен быть двунаправленным. Сейчас Алексей занимается поиском критериев, признаков и биомаркеров для управления режимами стимуляции. Я хотел бы попросить его рассказать об этом подробнее.
Седов Алексей Сергеевич
к.б.н., заведующий лабораторией клеточной нейрофизиологии человека ФИЦ ХФ РАН
Глубинная стимуляция мозга эффективно используется более 30 лет, заменив деструкционные методы лечения. Её ключевое преимущество — обратимость: при недостаточной эффективности стимуляцию можно отключить или скорректировать. Изначально она использовалась при двигательных нарушениях, но теперь её эффективность расширяется на когнитивные расстройства, что, в целом, способствует развитию этой технологии.
Но есть здесь и свои проблемы. Главная из них — неясность механизма действия глубинной стимуляции. Например, стимуляция одной и той же зоны мозга помогает как при гипокинетических, так и при гиперкинетических расстройствах, но с разной динамикой эффекта (мгновенной или отсроченной на месяцы). Почему и как это работает — непонятно и требует дальнейших исследований.
Другая сложность — гетерогенность двигательных нарушений, таких как болезнь Паркинсона, где симптомы (тремор, ригидность) могут реагировать на стимуляцию по‑разному. Активно изучаются симптом‑специфичные электрофизиологические маркеры, чтобы сделать стимуляцию более точной. Это ключевая задача, над которой работают во всём мире, включая и нашу группу.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Мы убедились, что для управления стимуляцией важно искать и подбирать биомаркеры, которые могут быть скомбинированы очень сложным образом. Выяснилось, к примеру, что метрики на основе мультифрактальных характеристик могут оказаться полезными для управления стимулятором.
Но, наверное, можно разработать какие‑то системы, которые замыкают эту петлю обратной связи автоматически и без ручного подбора диапазонов значений маркеров, например, на основе обучения с подкреплением (RL), про которое нам рассказывал Александр Панов. Я хотел бы спросить у него, насколько реалистично применение RL‑подходов на практике для идентификации сложных систем, например, при глубинной стимуляции?
Панов Александр Игоревич
д.ф.-м.н., директор лаборатории когнитивных систем искусственного интеллекта Института AIRI, директор Центра когнитивного моделирования МФТ
Управление сложными нейроинтерфейсными системами завязано на поиск нужных биомаркеров для управления стимуляторами, но можно попытаться автоматизировать эту работу с помощью обучения с подкреплением. Основная сложность здесь, однако, заключается в том, что каждый пациент имеет индивидуальный профиль. Кроме того, нет точных моделей или симуляторов, которые могли бы предсказать реакцию мозга на стимуляцию, что делает RL‑подходы трудноприменимыми в данной области.
Тем не менее, в последнее время появились методы, позволяющие использовать данные других пациентов для предобучения моделей, которые затем можно быстро адаптировать к конкретному человеку. Это направление демонстрирует успехи не только в нейростимуляции, но и в других областях, например, в настройке экзоскелетов.
Примером служит исследование, опубликованное в Science несколько лет назад, где RL‑алгоритм за полчаса адаптировал экзоскелет под пользователя, улучшая его движение и метаболизм, без использования нейроинтерфейсов. Таким образом, хотя прямое применение RL в нейроуправлении остается сложным, комбинация предобучения на данных и быстрой адаптации, например, с помощью эволюционных алгоритмов, открывает новые возможности.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Использование RL кажется очень перспективным. И совершенно точно нужно объединяться людям, которые умеют «залезать» пациентам в голову и интерпретировать сигналы активности мозга, и людям, разрабатывающим правила управления и умеющим замыкать такие петли адаптивно. Мне кажется, будущее практического применения таких устройств за системами, где благодаря методами машинного обучения настраиваются параметры черного ящика, что, с одной стороны, не требует понимания очень сложных детальных механизмов регуляции, а, с другой, делает их способными адаптивно подстраиваться под изменяющийся ландшафт нейрональной активности пациента.
Продолжая тему инвазивных интерфейсов, я хотел бы передать слово Михаилу Владимировичу Синкину. У нас есть совместный проект по бесстимульному картированию речевой функции на коре головного мозга. Эту технологию мы апробируем в том числе и в Центре мозга и нейротехнологий ФМБА РФ.
Синкин Михаил Владимирович
д.м.н., ведущий научный сотрудник ГБУЗ «НИИ СП им. Н.В. Склифосовского ДЗМ», руководитель лаборатории инвазивных нейроинтерфейсов МГМСУ, и.о. зав. кафедрой Медицинских Нейротехнологий РНИМУ («Нейрокампус»)
Инвазивные нейроинтерфейсы зачастую полагаются на электростимуляционное картирование, которое существует довольно давно. С тех пор оно практически не видоизменилось, и его проблемы так же остались прежними. В первую очередь это риск развития эпилептических приступов. Проблемой является также и то, что для пациентов с нарушенной речью сложно оценить базовое состояние (baseline) до картирования. Кроме того, его практически невозможно проводить детям.
В этой связи перспективным кажется использование картирования коры без электростимуляции, на основании динамики электрокортикографии. Здесь тоже есть свои трудности, главную из которых можно описать как проблему локализации функций коры. Если сто лет назад почти все были уверены, что каждая точка коры отвечает за свою функцию, сейчас всё, оказывается, не совсем так. Разные участки коры взаимосвязаны, что отражается на динамике кортикографии.
Ожидается, что такой тип картирования будет использоваться не только для нейрохирургических операций, но и для локализации точек установки высокоплотных электродов для инвазивных интерфейсов «мозг‑компьютер», например речевых интерфейсов, так как это поможет повысить точность расшифровки активности мозга.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Важно упомянуть, что для получения хороших электрокортикограмм, в том числе и для пассивного картирования, жизненно важно иметь оборудование с электродами, которое дает вам возможность измерять высокочастотную активность с низкими шумами. Поэтому я хотел бы передать слово Дмитрию Анатольевичу — разработчику ЭЭГ‑приборов мирового уровня.
Прилуцкий Дмитрий Анатольевич
к.т.н., директор ООО «Медицинские компьютерные системы»
В прошлом году мы праздновали 100 лет электроэнцефалографии. За это время многое изменилось, например, типы электродов. Однако основное назначение — медицинская диагностика — осталось неизменным. Система регистрации по схеме 10–20 также сохранилась, хотя изначально создавалась математиками для удобства расчетов, а не с учетом биологических особенностей.
Электрод работает только в связке с усилителем и преобразователем, превращая сигнал в график или цифровые данные. Электроэнцефалограф по сути является высокочувствительным вольтметром, который должен фиксировать слабые электрические импульсы мозга (10–100 мкВ) на фоне сильных помех, включающих поляризацию электродов (до 300 000 мкВ).
Качество сигнала зависит от импеданса (сопротивления и емкости, по большей части) между электродом и кожей. Чем выше частота, тем меньше импеданс, что улучшает регистрацию. Основная помеха — наводки от электросети, которые усиливаются при движении пациента или зависят от конструкции аппарата. Батарейное питание снижает помехи, но не решает проблему полностью.
Высокое сопротивление эпидермиса преодолевают механическими (скарификация, давление) или химическими (гель) способами. Сухие электроды не используются в медицине из‑за нестабильности сигнала, особенно в условиях низкой влажности. От конструкции электродов зависимость слабая, в отличие от материала. Оптимальное решение здесь — серебро или его хлорид, реже — золото, платина, уголь. Для медицинских приложений важны биосовместимость и простота дезинфекции, что стимулирует развитие одноразовых электродов.
Применение ЭЭГ для нейроинтерфейсов имеет свою специфику. Допустимы отклонения от медицинских стандартов (размер, расположение) или применение экзотических технологий (автоматические установщики с вибрацией или дозаторами влаги) и материалов (графен, нанотрубки), хотя последнее пока не получило широкого применения.
Таким образом, несмотря на долгосрочную востребованность ЭЭГ, прогресс в разработке электродов идет медленно.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Говоря об электродах, я вспоминаю одну работу, которую мы делали вместе с компанией «Нейротренд», которой руководит Наталья Валентиновна Галкина. В ней мы пытались предсказать надежность рекламы по энцефалограмме. Тогда у нас были серьёзные проблемы с электродами, а, конкретно, со считыванием сигналов. Наталья Валентиновна, расскажите, пожалуйста, подробнее про НейроЧат и про то, как вы на практике снимаете сигналы? Используете ли вы ещё гель или перешли на сухие электроды?
Галкина Наталья Валентиновна
к.б.н., генеральный директор АО «Нейротренд»
Мы в проекте НейроЧат всё ещё применяем жидкий гель, так как изначальная система разработана для лежачих больных, которым важно удобство и отсутствие дискомфорта. Однако конструкция электродов осталась неизменной, что создаёт ограничения.
Хотя в другом проекте успешно используются твёрдогелевые электроды, хорошо удерживающие импеданс, для нейрочата их внедрение оказалось сложным. Основная трудность — создание удобной гарнитуры для лежачих пациентов, которая бы не давила на голову, но обеспечивала стабильный сигнал в течение долгого времени.
Анализ рынка показал, что основная прибыль при этом будет поступать от продажи одноразовых электродов, а не самих нейрочатов. Даже при многократном использовании пациентом одноразовых трёхсотрублёвых электродов, их регулярная замена остаётся ключевым источником дохода. Решение, которое сочетало бы в себе дешевизну, эстетичность, надёжность и удобство, уже требует усилий промышленных дизайнеров.
Существует огромный разрыв между требованиями на рынке устройств для больных и устройств для здоровых. Так, медицинские устройства требуют высокого качества сигнала (импеданс 20–40 кОм), тогда как потребительские нейрогаджеты часто не соответствуют этим стандартам (сотни кОм). Возникает проблема верификации данных, особенно при массовом использовании таких устройств.
Разработчики сталкиваются с дилеммой: создавать простые, но ненадёжные решения для массового рынка или сложные, научно обоснованные системы. Например, программно‑аппаратный комплекс Нейробарометр ориентирован на мультимодальные исследования, но его внедрение требует инфраструктуры и образовательных программ.
Бизнес часто выбирает первый путь. Главное, чтобы выглядело красиво, и чтобы выдавался какой‑то результат. В конце концов, когда данных много, можно привлечь Data Science — математика всё стерпит, ответ будет в любом случае. Насколько цифры будут научно обоснованы — вопрос.
Технические решения — лишь часть успеха. Важна также мотивация пациентов и их доверие к системе. Опыт патронажной службы показал, что без сопровождения и адаптации устройства могут оставаться невостребованными.
Для развития технологии нам критично понимание процессов, происходящих в интерфейсах. Следовательно, нам нужна единая, стандартизированная инфраструктура. Мы работаем над этой проблемой и уже создали сеть нейролабораторий в 11 университетах, связанных единым эксперимент‑центром. Похожий проект есть и у РЖД, где создается сеть нейролабораторий в отраслевых транспортных ВУЗах для повышения эффективности труда.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Наша беседа затрагивает широкий спектр тем: мы начали с медицинских приложений нейроинтерфейсов и перешли к немедицинским. Но я всё же хотел бы вернуться в медицину — это, кажется, наиболее актуальный аспект технологии, учитывая, с чем наша страна столкнулась за последние годы.
Хочется ещё немного обсудить миографические интерфейсы. Известно, например, что приятие протеза довольно сильно зависит от того, насколько человек его чувствует. А ощущение агентности протеза зависит от качества такой обратной связи, которая в идеале должны быть невизуальной.
Я знаю, что на базе «Моторики» совместно со Сколтехом и ДВФУ разрабатывается система очувствления протезов. Андрей Павлович, расскажите, пожалуйста, об этом больше.
Давидюк Андрей Павлович
Генеральный директор компании «Моторика», председатель правления союза «Кибатлетика»
Протезы рук и ног значительно улучшают качество жизни людей с инвалидностью, но у них есть важный недостаток — отсутствие обратной связи. Например, здоровый человек может брать предметы на ощупь даже в темноте, а пользователь протеза управляет им только визуально, что делает ночное время особенно сложным. Для решения этой проблемы были предложены датчики давления на пальцах протеза и угловые измерители на костяшках, которые собирают и обрабатывают сигналы, позволяя ощущать предметы.
Дальнейшее развитие технологии включало хирургическую операцию по подключению электродов к нервам в культе, что позволяло передавать сигналы от датчиков протеза непосредственно в нервную систему. Эксперимент с пятью добровольцами показал, что они смогли субъективно ощущать мягкость, твердость и размер предметов, а со временем их мозг начал воспринимать протез как часть тела. Это открыло новые возможности для интеграции искусственных конечностей с естественными ощущениями.
На основе этих результатов был создан Центр кибермедицины и нейропротезирования совместно с Федеральный центр мозга и нейротехнологий ФМБА РФ. Одно из его ключевых направлений — разработка протезов с обратной связью не только для верхних, но и для нижних конечностей, что имеет большое практическое значение. Исследования и отзывы пользователей подтверждают важность таких технологий для полноценной адаптации людей с инвалидностью.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Протезы с очувствлением, которые вы описываете, выглядят как сложная кибернетическая система, и мне кажется, что Александр Панов здесь может что‑то добавить.
Панов Александр Игоревич
д.ф.‑м.н., директор лаборатории когнитивных систем искусственного интеллекта Института AIRI, директор Центра когнитивного моделирования МФТ
Задача захвата объектов с обратной связью — по давлению, сопротивлению или иному параметру — и обработкой такого сигнала в роботехнике решается уже 20 лет, и соответствующих методов очень много. Мне кажется, если использовать эти наработки в области создания протезов, это повысит их эффективность.
Осадчий Алексей Евгеньевич
д.ф.‑м.н., директор Центра биоэлектрических интерфейсов НИУ ВШЭ, руководитель группы «Нейроинтерфейсы» Института AIRI
Подводя итоги нашего круглого стола, хотелось бы отметить, что пока на практике инвазивные нейроинтерфейсы для управления протезами уступают неинвазивным, в частности миографическим. Когда‑нибудь у нас появятся надёжные системы электродов, которые хорошо контактируют с мозгом, и тогда мы сможем тренировать на них пациентов, в том числе и с помощью квазидвижений. Вместе с технологиями виртуальной реальности, глубинной стимуляцией и RL‑методами это даст нам возможность реабилитировать моторную функцию гораздо более эффективнее. Спасибо, коллеги!
