Центр Геномного Регулирования, Starlab и Университет Барселоны представили 13 июля 2015 года проект BrainPolyphony (полифония головного мозга) – междисциплинарный проект, который направлен на улучшение коммуникации людей с ограниченными возможностями.

Мозг-полифония-демоЭта фотография сделана во время презентации BrainPolyphony

Ученые из Центра Геномного Регулирования, исследовательской компании Starlab и группы Barcelona Research Art & Creation Университета Барселоны разработали устройство, которое вырабатывает звуки их сигналов головного мозга. Этой междисциплинарной командой руководила Мара Дьерссен, руководитель группы Cellular & Systems Neurobiology в Центре Геномного Регулирования. Конечной целью ученых является создание альтернативной системы коммуникации у людей с церебральным параличом, чтобы позволить им общаться и выражать сои эмоции. Ученые реализовали свой проект с добровольцами, которые или были здоровыми, или имели ограниченные физические и/или психические возможности, сотрудничая с ассоциацией Pro-Personascon Discapacidades Físicas y Psíquicas в Сант-Кугат-дель-Вальес.

«С точки зрения неврологии, задачей BrainPolyphony было правильно определить сигналы ЭЭГ, – то есть, активность головного мозга, — которые соответствуют определенным эмоциям. Идея состоит в том, чтобы превращать эту активность в звук, а затем использовать эту систему, чтобы позволить людям с ограниченными возможностями общаться с людьми вокруг них. Эта система альтернативной коммуникации, основанная на сонификации, может быть использована не только для реабилитации пациентов, но также и для дополнительных применений, таких как диагностика», — заявила МараДьерссен. Она добавила: «Конечно, технологические и вычислительные аспекты также являются сложной задачей. Мы должны быть уверенными, что и устройство, и программное обеспечение, которое превращает сигналы, могут предоставить нам надежные и воспроизводимые сигналы, чтобы мы могли предоставить эту коммуникационную систему любому пациенту».

В настоящее время тестирование проходят и другие системы передачи сигнала (используя нейро-компьютерный интерфейс) для людей с ограниченными возможностями. Тем не менее, большинство из этих систем требуют определенного уровня двигательного управления, например – путем использования движений глаз. Это представляет собой серьезное препятствие для людей с церебральным параличом, которые часто страдают от спастичности и не могут контролировать никакой аспект своей двигательной системы, что делает невозможным использование этих систем. Еще одним ограничением является то, что большинство этих иных устройств не проводят анализ сигналов в режиме реального времени, а требуют обработки информации. Предложение, выдвинутое исследователями проекта BrainPolyphony, позволяет теперь проводить анализ в режиме реального времени, начиная с того момента, когда пользователь одевает устройство интерфейса.

 

Звук нашего мозга

В отличие от других существующих систем сонификации, использующих сигналы головного мозга, Brain Polyphony позволяет нам напрямую «слышать» мозговые волны. «Впервые мы используем реальные звуки мозговых волн. Мы усиливаем октавы, пока не достигнем диапазона, слышимого человеческим ухом, так что то, что мы слышим, — это на самом деле то, что происходит в нашем мозге. Проект направлен на воспроизведение этого звука и на определение узнаваемого образца для каждой эмоции, который мы можем превратить в кодовые слова. И все это происходит мгновенно, в режиме реального времени», объяснил Дэвид Ибаньес, исследователь и руководитель проекта в Starlab.

До сих пор, устройство тестировалось в основном у здоровых людей, но самые последние испытания у людей с ограниченными возможностями приятно удивили. Устройство также было продемонстрировано на Sónarfestival 2015 в Барселоне.

Эфраина Фолья, исследователь из Университета Барселоны, говорит: «Тот факт, что мы можем услышать, как наш мозг говорит – это сложный и интересный опыт. С Brain Polyphony мы можем слышать музыку, которая транслируется напрямую из головного мозга. Это новая форма коммуникации, которая займет свое уникальное место, если она также позволит нам обеспечить людям с церебральным параличом возможность общения».