Все самое интересное о мозге и технологиях: завершилась IV «Неделя нейротехнологий и когнитивных наук»
В конце мая Московский государственный психолого-педагогический университет в онлайн-формате провел научно-образовательную инициативу IV «Неделя нейротехнологий и когнитивных наук».
Неделя — это новейшая информация о мозге, психике и новых технологиях для их поддержки и усиления от специалистов ведущих российских научных центров, вузов, лабораторий и производителей высокотехнологичного оборудования. В прямом эфире они рассказали о достижениях и открытиях, сделанных в ходе исследований, показали уникальные установки и объяснили, как проводятся эксперименты. Для всех, кто хочет развиваться и получать новые знания в области когнитивных наук, были представлены магистерские и аспирантские программы, проведены виртуальные экскурсии по университетам.
Программа Недели вместила в себя весь диапазон приложения знаний о мозге и технологий:
- Создание человеко-машинных интерфейсов
- Современные средства реабилитации
- Новые подходы к конструированию робототехнической и медицинской техники
- Современные средства расширения возможностей человека и протезирования
- Носимую электронику
- Средства дистанционного мониторинга состояния человека
- Нейроразвлечения и киберспорт
- Анализ данных на базе нейросетевых технологий
- Нейротехнологии в маркетинге
- Анализ психофизиологического состояния человека
- Когнитивные исследования инсайта
- Синтетические нейротехнологии
Спикеры Недели - люди, которые сегодня занимаются технологиями будущего, проводят исследования, способные произвести революционные изменения в науке и радикально повлиять на нашу жизнь.
Сергей Шишкин, ведущий научный сотрудник МЭГ-центра МГППУ, к. б. н., член Программного комитета Недели:
Неделя нейротехнологий и когнитивных наук в этом году открылась увлекательным рассказом академика Павла Милославовича Балабана о том, что сейчас известно о клеточных механизмах памяти и поведения животных. Еще один известный ученый, член-корреспондент РАН, директор Федерального центра мозга и нейротехнологий Всеволод Вадимович Белоусов, в своей лекции рассказал о термогенетике – совершенно новом способе управления нервными клетками, разрабатываемом им и его коллегами. Термогенетика позволяет прицельно активировать нейроны даже в глубине мозга без проведения хирургических операций, и на ее основе могут быть созданы мощные методы лечения тяжелых болезней. Темы остальных лекций в этом году тоже были очень интересными – инсайт, попытки исследовать сознание животных и искусственного интеллекта, барьеры на пути создания нейроинтерфейсов для медицины, возможности функциональной магниторезонансной томографии, обучение вхождение в состояние потока с помощью нейротехнологий, нейротехнологии в маркетинге, опыт создания собственного нейротехнологического бизнеса. И, как уже стало традицией, редакторы портала “Нейроновости” представили яркий обзор последних достижений нейронаук и нейротехнологий.
Главная задача Недели – помочь школьникам и студентам получить представление о мире нейро и когно, и понять, где и как получить образование в этой области. Поэтому, как и в предыдущие годы, было много информации из первых рук об образовательных программах по когнитивным наукам и нейронаукам из ведущих университетов страны и об исследованиях ведущих научных лабораторий.
Василий Попков, заведующий лабораторией разработки инвазивных нейроинтерфейсов Института искусственного интеллекта МГУ им. М.В. Ломоносова рассказал о нейроинтерфейсах в медицине:
В современном мире, где нейротехнологии и нейроинтерфейсы становятся все более популярными, разработка инвазивных нейроинтерфейсов представляет собой сложную и многогранную задачу. Нейроинтерфейсы используются для различных целей: протезирование конечностей, управление курсором, передача видеоизображения в мозг. Они также могут быть использованы для лечения хронической боли, эпилепсии и других заболеваний. При этом они также представляют определенные вызовы и риски.
В частности, опасность в том, что требуется операция на мозге и нервах. Даже при успешной операции есть риск, что импланты быстро перестанут работать. Это может быть связано с поломкой самого импланта или отторжением организмом инородного объекта.
В лаборатории разработки инвазивных нейроинтерфейсов в Институте искусственного интеллекта МГУ им. М.В. Ломоносова занимаются созданием тонкоплёночных электродов для взаимодействия с тканью мозга. Эти электроды представляют собой плёнки, которые имплантируются в мозг и имеют точки считывания или стимуляции. Они должны быть биосовместимыми с организмом и передавать качественную информацию. Производство электродов осуществляется с помощью различных технологических подходов, включая создание тонких пленок и 3D-печать.
Борис Чернышев, к.биол.наук, руководитель НОЦ нейрокогнитивных исследований (МЭГ-центра) МГППУ поделился некоторыми результатами проводимых исследований:
Мы впервые показали, что в процессе семантического научения новым словам речи, обозначающим движения, происходит реактивация слухоречевых зон в связи с инициацией движения, составляющего смысл новых слов. Такая перестройка активности слухоречевых зон создает условия для формирования синаптической пластичности, лежащей в основе семантического научения.
Также мы показали, что усиление осцилляций в бета-диапазоне сразу после правильного выполнения задачи служит механизмом, позволяющим производить внутренне "проигрывание" формируемой ассоциации. Мы предполагаем, что это важный механизм формирования ассоциативной связи, обеспечивающий высокую скорость научения.
Мы проводили исследования баланса между процессами возбуждения и торможения в мозге. Было выявлено, что для детей с расстройствами аутистического спектра характерно смещение баланса в сторону возбуждения. Кроме того, оказалось, что снижение IQ при аутизме коррелирует с повышенной возбудимостью мозга. В другой серии исследований выявлено, где именно в мозге происходят процессы, мешающие детям с расстройствами аутистического спектра воспринимать речь.
Для людей с двигательными нарушениями неоценимы разработки в области нейробиоуправления. Многие технологии основаны на управлении взглядом. В этом подходе есть проблема: как отличить намеренные фиксации взгляда, с помощью которых человек отдает команды системе, от ненамеренных фиксаций и перемещений взора? Перспективным направлением также является изучение так называемых квазидвижений – подпороговых двигательных актов, не вызывающих физического перемещения.
Анастасия Панфилова, выпускница факультета «Информационные технологии» МГППУ и заведующая лабораторией технологий искусственного интеллекта в психологических исследованиях Института психологии РАН, рассказала о применении искусственного интеллекта в диагностике психологических свойств личности:
Один из проектов — это диагностика креативности по тесту Урбана. Для автоматизации этого процесса были разработаны модели на основе нейронных сетей: "В рамках данного теста респонденту предлагается завершить незаконченный рисунок в свободной форме. На бланке теста изображено шесть объектов – точка, полукруг, волнистая линия, прямой̆ угол, заключенные в большую рамку, и незавершённый̆ квадрат, находящийся за пределами рамки. Оценка рисунка происходит по 14 критериям, включая использование всех элементов, завершенность, новые элементы, соединения и другие.
В другом проекте была разработана система, позволяющая пользователю получить оценку своих психологических свойств на основе анализа его профиля в социальной сети "ВКонтакте". В планах - создание модели, которая может диагностировать интенции терапевта и клиента в процессе психотерапевтических сессий.
Тимур Бергалиев, основатель и руководитель компании по производству нейротехнологического оборудования BiTronics Lab:
Мир вокруг нас — это комплексные изменяющиеся социотехнические системы, которые конкурируют, поддерживают, а иногда и противоречат друг другу. Подходы и технологии когнитивных наук интересны тем, что помогают определить роль и способы коммуникации человека в таком "зоопарке", сохранив при этом его здоровье.
Сергей Коровкин, научный руководитель лаборатории когнитивных исследований ЯрГУ им. П.Г. Демидова, д. психол.наук:
Когнитивные науки открывают перед нами новые горизонты, поскольку позволяют приоткрыть загадочную природу нашей психики — мира, который дан нам в ощущениях и сознании, но механизмы которого скрыты от него самого.
Я всегда стараюсь поддерживать просветительские инициативы, направленные на понимание природы устройства психики, мозга и сознания, поскольку это, с одной стороны, может привлечь талантливую молодежь в одну из самых загадочных сфер естественной науки, а, с другой стороны, позволит широкой аудитории лучше понимать поведение окружающих людей и открыть новые горизонты для развития собственных познавательных процессов.
Просветительская инициатива направлена на популяризацию знаний в области наук о мозге, когнитивных наук, технологий и проходит уже четвертый год.
На мероприятия IV «Недели нейротехнологий и когнитивных наук» зарегистрировались более 1000 человек из 50 регионов России и 6 зарубежных стран.
