Посредством биологической обратной связи человек с ампутированной рукой или ногой учится управлять протезом почти как нормальной конечностью.
Следующий отрывок взят из доклада, в котором объясняется замысел и конструкция манипулятора, управляемого микрокомпьютером: «Чтобы человек с ампутированной конечностью совершал движения по своему желанию, он или она должны дать микрокомпьютеру необходимую информацию. Эта информация может прийти в форме миоэлектрических сигналов, собранных с поверхности кожи этого человека. Подобные сигналы возникают в тот момент, когда мозг посылает сигнал мышце, и мышечные ткани растягиваются или сжимаются, чтобы осуществить требуемое движение. После ампутации какой-нибудь части тела человек много раз продолжает мысленно представлять ампутированную конечность — это феномен известен как синдром фантома конечности. Перенесший ампутацию человек может продолжать мысленно двигать своей воображаемой конечностью, из чего следует, что мозг продолжает посылать сигналы оставшимся мышцам, а эти мышцы в свою очередь продолжают пытаться осуществить желаемое действие».
Грей Уолтер экспериментировал с волнами типа Е, или вероятностными волнами, представляющими собой напряжение, «возникающее в мозгу примерно за одну секунду до произвольного действия, которое может быть или моторным актом (например, нажатием кнопки), или просто действием по принятию какого-либо определенного решения насчет чего-либо». (Рорвик, «Как человек становится машиной»). Волны типа Е, как и любой электрический сигнал от любого источника, можно также использовать для управления электрически управляемых устройств. Медленный прогресс наконец-то привел к недавнему объявлению о том, что исследователь из Университета Джонса Хопкинса научился предсказывать движения руки обезьяны, анализируя волны головного мозга животного. Эти методы, разработанные двадцать лет назад, довольно просты, однако они являются первым шагом в осуществлении умственного или нервного контроля над машинами, какой уже можно применить в отношении протезов. Противоположностью мысленно активируемым машинам является электрическая стимуляция мозга, при которой электроды помещаются прямо в мозг и на них подается слабое напряжение. Как только мысли и психические импульсы приходят в электрическую активность, с помощью электростимуляции головного мозга можно запускать большинство моторных функций и эмоций либо оказывать на них влияние. «Когда во время операции на мозге пациент находится в сознании, хирург может провести электрическую стимуляцию двигательной полоски и вызывать определенные движения тела оперируемого; в этом случае наблюдается переплетение ног, движение руки и, в-третьих, — сжатие челюстей» (Калдер, «Человеческий разум»).
Электростимуляция мозга дает исследователям средство отображения и контроля его функций, включая стимуляцию бездействующих сегментов (как это имеет место у жертв инсульта) с целью вызвать полезное действие тела. Последовательный компьютерный контроль серийных раздражителей оказался, очевидно, успешным в генерировании «живого» движения у лабораторных животных, страдающих параличом. Еще одно применение стимуляции электрическим током — прямое воздействие на кору головного мозга, чтобы заместить недостающие сенсорные входные данные. «Бриндли и Левин описали случай, когда пятидесятидвухлетней женщине, полностью ослепшей в результате двусторонней глаукомы, под кожу головы имплантировали набор из восьмидесяти маленьких принимающих катушек. На конце катушек имелись платиновые электроды, вмонтированные в слой силиконовой резины, помещенной в непосредственный контакт со зрительной корой правой затылочной доли мозга… Посредством такой трансдермальной стимуляции пациентка воспринимала зрительные ощущения в левой половине своего визуального поля… а одновременная активизация нескольких электродов обеспечила восприятие предсказуемых простых зрительных рисунков» (Дельгадо, «Физический контроль над разумом»). Электростимуляция слухового нерва приводит к слуховым ощущениям. Расположенные надлежащим образом электроды могут изменять кровяное давление, сон, двигательные функции, болевые ощущения и даже враждебное поведение.
Следующий отчет иллюстрирует одну из многих возможностей, открывающихся с приходом подобных методов: «…группа участвующих в эксперименте кошек была наделена способностью обнаруживать радиацию: все они подключаются к портативному миниатюрному счетчику Гейгера, через имплантированные электроды посылающему электрические импульсы прямо в мозг животных. Прямоугольные электрические импульсы похожи на нормальные нервные импульсы. Эти импульсы передаются на участок мозга, связанный с реакциями на испытываемый страх, заставляя кошек держаться в стороне от радиоактивных источников» (Рорвик, «Как человек становится машиной»). По мнению Хосе Дельгадо, «вполне разумно допустить, что в ближайшем будущем стиморесирвер [аппараты для передачи радиосигнала и принятия электрических посланий, поступающих в мозг и исходящих из него] может обеспечить важнейшую связь человек-компьютер-человек посредством взаимной обратной связи между нейронами и приборами с новой ориентацией на медицинский контроль нейрофизиологических функций. Так, вполне можно представить, что локализованная ненормальная активность, угрожающая неизбежностью эпилептического припадка, «подбирается» имплантированными электродами, передается в удаленную аппаратную, записывается на магнитофонную пленку и анализируется компьютером, способным распознавать анормальные электрические образцы.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173