19 Октября, 16:17

Энцефалоимитатор: как компания из Зеленограда помогает парализованным пользоваться силой мысли

Алексей Каменский
14 Июля 2018, 0:16
1949
Фото: vecherka-spb.ru

«Нейроботикс» Владимира Конышева – настоящий чемпион по диверсификации. 15 лет назад компания начинала как скромный производитель программного обеспечения для электроэнцефалографов. Занялась их продажей, распространила активность на другое оборудование, стала дистрибьютором иностранных производителей. Научилась изготавливать несложных роботов-антропоморфов. Придумала, как с помощью сигналов мозга заставить ездить инвалидные коляски и летать дроны, как сделать из этого умную забаву для школьников. Распыление – не лучший путь к большим научным достижениям. Зато демонстрация разнообразных успехов помогла компании получить проект с госфинансированием на 630 млн рублей.

На голове у меня ажурная силиконовая шапочка, перед глазами монитор, в руках – ничего. Компьютер будет ловить мое настроение и считывать мысли прямо с мозга. Поможет ему в этом нейрогарнитура – та самая шапочка с восемью датчиками и программами для обработки их сигналов. В прошлом месяце компания запустила ее в серийное производство, выполнив таким образом одну из задач финансируемой из бюджета программы «Ассистивные технологии с нейроуправлением».

Думать понятным для компьютера образом, оказывается, не так‑то просто. «Расслабьтесь, – командует Александр Зонов, главный в «Нейроботиксе» на нейрокомпьютерном направлении. Кривые на экране, отражающие электрическую активность моего мозга, постепенно и явно нехотя приобретают новую форму, колеблются, снова ее теряют. «Теперь сконцентрируйтесь на чем угодно. Нет, кулаки не сжимайте. Глаза не выпучивайте. Просто сконцентрируйтесь», –продолжает урок Зонов. Собраться оказалось легче, чем расслабиться. Но это кому как, все очень индивидуально, а интерфейс подстраивается под конкретного человека и постепенно понимает, как именно у него выражается напряжение и расслабление. После небольшой тренировки я признан готовым управлять компьютером.

На самом деле чтения мыслей не будет. «Никакой прибор не умеет этого делать, – говорит Зонов. – И вряд ли научится в ближайшие лет 200. В головном мозге около 90 млрд нейронов, мы не знаем, за что отвечает тот или иной нейрон. Но это и не нужно. Основным нашим достижением стал классификатор по распознаванию различных ментальных состояний человека (сосредоточенность, расслабление, внимание на внешних и мысленных объектах и так далее). Этот нейрокомпьютерный интерфейс позволяет нам управлять рядом внешних устройств». Для начала – рыбкой, которая плывет по экрану. Моя задача – не дать ей заплыть в пучки водорослей.

Если сконцентрироваться, рыбка поднимается на поверхность, если расслабиться – ныряет вниз. А если ни то ни другое, плывет горизонтально. На самом деле игра идет тяжело. То вроде бы получается, то нет. А если нервничаешь и злишься, рыбка вообще перестает слушаться. Легче всего обучаются средние и старшие школьники, утешает меня Зонов, и в любом случае время широкого применения системы, например, для инвалидных колясок, еще не пришло. Для этого нужно 100‑процентное распознавание команд, а «Нейроботикс», по словам Зонова, пока достиг 80–90‑процентного. Коляска, которая то слушается тебя, то вдруг едет, куда вздумается, не всякому понравится. И дело тут не в недоработках «Нейроботикса».

В ОБХОД КОДА

Об электрической активности мозга известно с середины XIX века, а любая регистрация этой активности на физическом носителе уже в некотором роде интерфейс. Термин «нейрокомпьютерный интерфейс» появился намного позже, в 1970‑х, когда начались эксперименты по управлению объектами, напрямую не связанными с испытуемым, силой мысли. Точнее, генерированием определенных мозговых ритмов, связанных с общим состоянием человека – расслаблением, сонливостью, концентрацией, стрессом и так далее. Расшифровать сигналы мозга более конкретно – задача другого масштаба.

Александр Каплан, заведующий лабораторией нейрофизиологии и нейрокомпьютерных интерфейсов Биологического факультета МГУ и один из самых известных исследователей в этой сфере, в своей статье «Нейрокомпьютерный симбиоз: движение силой мысли» так описывает лишь один из ее аспектов: «Каждый двигательный нейрон своей электрической активностью вносит определенный вклад в программирование направления движения конечности. Траектория движения в каждый момент времени определяется итоговым вектором разряда всех задействованных корковых нейронов». Чтобы преобразовать планы мозга в движение манипулятора, нужно по крайней мере «отследить достаточно большой пул нейронов».

В экспериментах на животных интерфейс демонстрировал большие успехи отчасти благодаря более широким возможностям исследователей: регистрировать сигналы мозга, связанные с конкретными движениями, гораздо удобнее, если электроды не касаются кожи, а вживлены прямо в мозг. «Получить надежные сигналы от сенсомоторнойnкоры головного мозга через внешние электроды пока невозможно», – объясняет Илья Чех, создатель механического протеза кисти.

Заметные успехи были сделаны в «состыковке» компьютера со зрительной корой. В начале 2000‑х в Португалии проводились эксперименты по вживлению электродов в зрительную кору слепых пациентов. Мозг получал через них сигналы от видеокамеры, и человек начинал видеть. Немного, лишь оттенки серого, но это не помешало проведению удивительного эксперимента, когда абсолютно слепой человек с помощью нейрокомпьютерного интерфейса сумел проехать за рулем автомобиля вокруг здания исследовательского центра. А в двигательной сфере, говорят специалисты, успехи дешифраторов мозговых сигналов и сейчас очень скромны.

Институты и научные лаборатории по всему миру занимаются темой, но бизнесом она еще не стала. «Едва ли в этой сфере наберется больше полутора десятков компаний. Явного лидера среди них нет, если не считать NeuroSky, которая все‑таки занимается совсем игрушками», – говорит Арсентий Гусев, ведущий инженер Института электронных управляющих машин им. Брука (ИНЭУМ). Институт давно пытается решить похожую задачу – наладить прямую связь бионических протезов нижних конечностей с мозгом – и даже успел получить на нее 500‑миллионный правительственный грант. Как и у «Нейроботикса», речь идет не о расшифровке сигналов конкретным мышцам, а о некоей общей схеме – активности мозга, которую можно интерпретировать как желание человека встать, пойти вперед, подняться по лестнице.

Проблемы, рассказывал Гусев Vademecum, у ИНЭУМ те же самые: необходимо добиться точности интерпретации, чтобы протезы ног не начали жить отдельной от своего обладателя жизнью. Вживление электродов немного упрощает дело, но ненадолго: через год‑два они зарастаюти перестают принимать сигнал. А более «навороченный» шлем с десятками датчиков предполагает использование только в условиях лаборатории, то есть в исследовательских, а не практических целях. То, что сделал «Нейроботикс» в нейрокомпьютернойсфере, может не поражать воображение, но это качественный продукт, резюмируют коллеги.

НАЧАТЬ С КОНЕЧНОСТЕЙ

Электроэнцефалограф и программы для него – по крайней мере исторически главная сфера деятельности «Нейроботикса». Но далеко не единственная. И уж точно не самая популярная. Создатель компании Владимир Конышев давно трудится на стыке наук. Он закончил Второй мед по специальности «биофизика» и занимался программным обеспечением для ЭЭГ, ЭКГ, МРТ. Несколько лет проработал в Японии и США, а затем вернулся в Россию создавать собственную компанию. Бизнес начинал с того, чем и раньше занимался, – с программного обеспечения для ЭЭГ производства компании МКС, офис который находился, да и сейчас находится, через стенку от «Нейроботикса». Разрабатывал софт для измерения других психофизиологических показателей, не гнушался и обычной торговлей.

547.jpg

Владимир Конышев, основатель компании «Нейроботикс»

Фото: mozgovoyshturm.ru

Сейчас компания выступает дистрибьютором оборудования для нейрофизиологических исследований немецкой Brain Products GmbH, систем для изучения поведения от Noldus Information Technology и других. Все это оборудование вместе с программным обеспечением приносит компании со штатом примерно в 40 человек основную часть выручки, говорит Зонов. Саму выручку «Нейроботикс» не раскрывает, но, если верить данным СПАРК‑Интерфакс, оборот компании в последние годы варьировался в пределах от 34 млн до 106 млн рублей.

Вскоре Конышев обратился к нейрореабилитации – восстановлению подвижности конечностей после инсульта и других повреждений с помощью все того же анализатора сигналов мозга. Схему очень примитивно можно представить себе таким образом. На руку пациента надевается экзоскелет – искусственная рука с моторчиками, на голову – датчики. Человек пытается представить себе движение руки, анализатор сигналов мозга передает информацию экзоскелету, и тот начинает двигаться, тем самым приводя в движение парализованную руку. А затем постепенно возникает эффект обратной связи. Мозг получает информацию от как будто заработавшей руки и сам учится передавать ей сигналы.

На эту разработку в прошлом году «Нейроботикс» получил грант на 15 млн рублей от Фонда Бортника (официально – Фонд содействия развитию малых форм предприятий в научно‑технической сфере). Сейчас, говорит Зонов, нейротренажер проходит клинические испытания в нескольких медицинских центрах. Специалисты относятся к перспективам этой системы, которую в мире пока не применяют, не без скепсиса. «Обратная связь образуется, даже если рука просто принудительно движется, без команды от мозга. Интерфейс «мозг – компьютер» здесь не очень‑то и нужен», – считает Илья Чех.

РОБОТНЫЙ ДОМ

До получения гранта от Фонда Бортника «Нейроботикс» открыл еще одно направление, сделавшее компанию по‑настоящему известной. Владимир Конышев запустил разработку антропоморфных роботов. «Он считает, что это возможный путь к технологическому бессмертию», – говорит Дмитрий Конышев, сын Владимира, тоже работающий в «Нейроботиксе», и демонстрирует в углу офиса плакат – он остался со времени участия компании в движении «Россия 2045», нацеленном, среди прочего, на создание искусственного человека, объясняет Дмитрий. На плакате несколько простых этапов достижения бессмертия. Этап первый: человек с помощью интерфейса «мозг – компьютер» управляет роботом – собственной копией; этап второй: мозг человека с системой автономного питания, находящейся внутри робота; этап третий: человеческая личность на искусственном носителе.

«Нейроботикс», впрочем, разумно расставил приоритеты и решил заняться локальной задачей. Его роботам далеко до поразительных образцов, созданных под эгидой американской DARPA, или до симпатичного Asimo от компании Honda, который не только ходит и бегает, но даже немножко научился играть в футбол. Роботы Конышева почти не умеют передвигаться, зато умеют выражать чувства. Новым направлением в «Нейроботиксе» стало распознавание и имитация эмоций. У модели под названием «Алиса Зеленоградова» в голове 19 сервоприводов, которые позволяют ей улыбаться, удивляться, грустить, хмуриться, а также менять направление взгляда и крутить головой.

2782688_original.jpg

Робот Алиса Зеленоградова

Фото: Валерий Гикавый / masterok.livejournal.com

Обучение робота ходьбе – сложнейшая задача. Имитация эмоций проще, но не менее востребована. Роботы‑сиделки, информаторы, администраторы наверняка войдут в нашу жизнь, рассуждает Дмитрий, а человеку очень тревожно, если робот на него похож, но чем‑то неуловимо отличается. Поэтому его мимика должна со временем стать абсолютно человеческой. Помимо Алисы, в гамме «Нейроботикса» есть Пушкин, Тума Урман и другие модели, а примерно за 300 тысяч рублей любой человек может заказать «эмоциональную» копию собственной головы.

В России есть и другие роботы – например, AR‑600 от «Андроидной техники», умеющий, по утверждению его изобретателя Александра Пермякова, ходить. Но по известности им не сравниться с Алисой Зеленоградовой, у которой есть страница в Facebook и «ВКонтакте», которая участвует вместе со своим создателем в съемках и посещает показы. Ни одно из направлений «Нейроботикса» не остается неосвещенным, и в этом немалая заслуга Владимира Конышева.

Его нейрокомпьютерные интерфейсы используются в школах для приобщения детей к компьютерной грамотности. Кресло и дроны, управляемые силой мысли, используются для организации соревнований. За годы работы «Нейроботикс» стал поставщиком многих госструктур – НМИЦ здоровья детей, Крымского федерального университета, РНИМУ им. Н.И. Пирогова и других.

Но главный финансовый успех пришел к компании в 2016 году. «Нейроботикс» стал руководителем упомянутого выше проекта «Ассистивные технологии с нейроуправлением», на который из бюджета в 2017–2019 годах должно быть выделено 630 млн рублей. Деньги поступают по линии Национальной технологической инициативы (НТИ), долгосрочной программы технологического развития, запущенной в 2016‑м. В программу входит около 10 направлений, одно из них – «Нейронет», в котором как раз и участвует «Нейроботикс». Ежегодно на программу выделяются средства из бюджета, рабочая группа по каждому из направлений выбирает представленные ей проекты, а затем их утверждает комиссия, возглавляемая теперь уже бывшим вице‑премьером Аркадием Дворковичем и помощником президента Андреем Белоусовым.

В рабочей группе «Нейронет» два соруководителя – Андрей Иващенко из «ХимРара» и Людмила Огородова, замгубернатора Томской области по научно‑образовательному комплексу. Входит в рабочую группу и сам Владимир Конышев, как руководитель направления «Нейромедтехника». В 2017 году предполагалось выделить на реализацию «Ассистивных технологий» 275 млн рублей из бюджета и 120 млн рублей из внебюджетных источников. В этом году соответствующие цифры – 230 млн и 115 млн рублей. «Нейроботикс» сообщил Vademecum, что запланированная часть средств использована в соответствии с графиком, а внебюджетных средств «удалось привлечь даже больше плана».

Помимо запуска в производство нейрогарнитуры, уже выполнены и некоторые другие задачи программы – продемонстрировано управление инвалидной электроколяской от нейрогарнитуры, изготовлен и испытан макет нейротренажера, подготовлены технические предложения, написаны статьи, разработаны комплекты рабочей документации, испытаны макеты и так далее. Сайт НТИ обещает, что электроколяска «поможет миллионам инвалидов». Осталось научить ее ехать куда нужно и вовремя тормозить.

грант, медизделие, нейробиотикс, конышев, мторика, neurosky
Источник Vademecum №12, 2018
Поделиться в соц.сетях
Глава Амурской области заявил о коррупции при закупках медоборудования
18 Октября 2019, 20:35
Минздрав РФ разъяснил суть рекомендаций по расследованию поствакцинальных осложнений
18 Октября 2019, 20:16
Экс-министра здравоохранения Новгородской области оштрафовали за ошибки в тендерной документации по закупке МИ
18 Октября 2019, 20:10
В Ленобласти выявлен сговор на торгах по ремонту медучреждений на 367 млн рублей
18 Октября 2019, 19:57
Национальный регистр доноров костного мозга получил президентский грант на 5 млн рублей
Координационный комитет Фонда президентских грантов 14 октября подвел итоги второго в 2019 году конкурса среди некоммерческих организаций на получение финансовой поддержки проектов по развитию гражданского общества. Связанное со здравоохранением направление стало лидирующим по числу победителей – гранты на общую сумму 548 млн рублей выиграли 354 заявителя. В частности, проект Национального регистра доноров костного мозга им. Васи Перевощикова (Русфонд), направленный на повышение качества донорской базы, получил из президентского фонда 5 млн рублей.
15 Октября 2019, 17:17
Мединдустрия
«Мы к детским глазам относимся так же бережно, как к деньгам, и наоборот»
Как видят свой бизнес владельцы старейшей в России сети детских офтальмологических клиник «Ясный взор»
1095
Выходцы из Сбербанка и ВТБ вложились в медицинский онлайн-сервис «Мое здоровье»
Бывший старший вице-президент Сбербанка Теймур Штернлиб и экс-директор по маркетингу ВТБ Виктор Шкипин инвестировали в санкт-петербургское ООО «Здоровье города», получившее статус ИИС СЗ (иные информационные системы в сфере здравоохранения, п. 5 ст. 91 323-ФЗ) и управляющее платформой для записи к врачу «Мое здоровье» по ОМС. Финансовые подробности сделки представители компании не раскрывают.
20 Сентября 2019, 17:20
Роскосмос займется производством МИ для лечения онкозаболеваний
Объединенная ракетно-космическая корпорация (ОРКК, входит в ГК «Роскосмос»), Научно-производственный центр автоматики и приборостроения им. академика Н.А. Пилюгина и компания «Техносвет» подписали меморандум о производстве и выводе на рынок медицинских изделий для лечения злокачественных опухолей методом термоабляции. Речь идет о многофункциональной установке для радиочастотной абляции и коагуляции «Метатом-3».
27 Августа 2019, 17:06
Курганский Роспотребнадзор намерен закрыть клинику пластической хирургии Persona Nova
В Управлении Роспотребнадзора по Курганской области заявили, что Курганский городской суд 8 августа удовлетворил иск ведомства о ликвидации компании «Мэрилин», управляющей клиникой пластической хирургии Persona Nova. Медцентр, считают инспекторы, допускал «систематические нарушения прав потребителей».
15 Августа 2019, 15:20
Правительство РФ направит 296 млн рублей на оснащение больницы в Тыве
15 Августа 2019, 11:34
ИБХ РАН получит грант в размере 240,4 млн рублей на обновление оборудования для исследования мозга
13 Августа 2019, 18:17
Госзакупки
Прикурили от конформных: куда поставщиков линейных ускорителей выведет кривая нацпроекта
4498
Китайская Lanchuang Network интегрирует в дома престарелых ИИ-сервис
Китайская IT-корпорация Lanchuang Network Technology внедрила в дома престарелых ИИ-сервис, упрощающий взаимодействие постояльцев с медперсоналом и социальными работниками. Сервис уже обслуживает более 220 тысяч пациентов домов престарелых в 16 городах КНР.
9 Августа 2019, 14:38
ЕЭК намерена продлить срок перерегистрации МИ до конца 2026 года
Евразийская экономическая комиссия Евразийско-Азиатского экономического сотрудничества (ЕАЭС) намерена продлить переходный период для перерегистрации медицинских изделий, имеющих регудостоверение в своей стране, до 31 декабря 2026 года. До 31 декабря 2021 года за производителем или уполномоченным лицом сохранится право выбора – зарегистрировать МИ можно будет как по правилам ЕАЭС, так и по национальным правилам.
8 Августа 2019, 18:39
Авторы медицинских научно-популярных трудов могут получить гранты в размере 450 тысяч рублей
1 Августа 2019, 8:21
«РТМ Диагностика» разработает датчик для профилактики инсультов
30 Июля 2019, 18:08
«Дочка» UPS займется доставкой биоматериала с помощью дронов
Одна из крупнейших в мире компаний экспресс-доставки посылок United Parcel Service (UPS) выделила направление, работающее с беспилотными летательными аппаратами, в отдельный бизнес. Компания Flight Forward рассчитывает получить специальный авиационный сертификат и начать работать в США уже в этом году. Ключевым направлением станет перевозка биоматериала.
24 Июля 2019, 13:21
Казанский детский хоспис получил президентский грант в 2,9 млн рублей
22 Июля 2019, 13:51
Диана Невзорова
главный внештатный специалист Минздрава РФ по паллиативной помощи
«Общество созрело для того, чтобы говорить про качественную помощь умирающим»
18 Июля 2019, 8:02
Фонд «Живи сейчас» раскритиковал включение аппаратов ИВЛ в перечень «Третий лишний»
Представители благотворительного фонда помощи пациентам с боковым амиотрофическим склерозом «Живи сейчас» снова выступили против включения аппаратов искусственной вентиляции легких (ИВЛ) в перечень «Третий лишний», ограничивающий госзакупки импортных медизделий.
1 Июля 2019, 16:12
«Стартап-ралли 2019» продлевает срок приема заявок
17 Мая 2019, 12:01
Мединдустрия
«У пациента не кредитная карта, а страховая медицинская»
Делегаты Национального конгресса «Формула будущего» поспорили о том, кто и сколько может заплатить за инновации в сфере здравоохранения
693
Яндекс.Метрика