L'Institute of Living Systems della Baltic Federal University intitolata a Kant ha recentemente completato il lavoro su un neurodispositivo chiamato Balalaika, progettato per registrare vari parametri elettrofisiologici. Per la prima volta in un dispositivo, sviluppato da zero in Russia, l'elettroencefalografia, l'elettromiografia (misurazione dell'attività elettrica delle fibre muscolari), l'elettrooculografia (misurazione dei biopotenziali durante il movimento oculare), la fotopletismografia (registrazione del flusso sanguigno) e la registrazione della temperatura superficiale vengono combinate per creare un'interfaccia cervello-computer per la trasmissione segnali di controllo a un dispositivo meccanico (esoscheletro, sedia a rotelle, gioco per computer).
Gli sviluppatori hanno preso in prestito il nome del dispositivo dal ciclo di romanzi "Enclaves" dello scrittore di fantascienza Vadim Panov. I suoi lavori descrivono il prossimo futuro in cui fioriranno le tecnologie nanometriche e digitali. La terra è abitata dai cyborg. Quasi tutti hanno un chip speciale impiantato nella parte posteriore della testa, che conferisce nuove abilità al suo proprietario. Questo chip triangolare si chiama "Balalaika". Può essere caricato con molti programmi che semplificano la vita: da tutti i dizionari possibili alle guide di viaggio di città e musei.
Dimostrazione del controllo del braccio robotico "Balalaika" utilizzando un segnale EMG. Servizio stampa dell'IKBFU Kant.
Come dice il project manager, vicedirettore dell'istituto Natalya Shusharina, ci sono molti fan del lavoro di Panov tra gli sviluppatori, ma, a differenza del fantastico dispositivo che ha inventato, il vero dispositivo assemblato presso l'Institute of Living Systems non ha una forma triangolare. “La parola balalaika”, dice, “è sonora e memorabile e il nostro dispositivo ha la stessa relazione con uno strumento musicale dei prodotti Apple con le mele. Ma, speriamo, il nome ci darà l'opportunità di essere facilmente riconoscibili nel mercato globale.
Va notato che "Balalaika" non è il primo dispositivo del genere sviluppato presso l'Institute of Living Systems, ma questo, secondo gli scienziati, differisce dai precedenti più o meno allo stesso modo dell'iPhone dell'ultimo modello: da un telefono cellulare a pulsante.
Con l'aiuto del neurodispositivo Balalaika, si può giocare ai videogiochi senza l'ausilio delle mani, controllare una sedia a rotelle o un esoscheletro. Se una persona non si sente bene e non può andare in clinica per prendere indicatori elettrici, può farlo autonomamente a casa, quindi inviare i risultati al medico.
"Ora i nostri specialisti, tra i quali è necessario nominare prima di tutto l'ingegnere capo di Balalaika, Danil Borchevkin, stanno lavorando all'avatar", afferma Maxim Patrushev, direttore dell'Istituto dei sistemi viventi. - Questo è ciò che chiamiamo un dispositivo controllato da lontano. Relativamente parlando, abbiamo alzato la mano e anche il robot in piedi in lontananza ha alzato la mano.
"Finora, partecipando a varie mostre e concorsi, non abbiamo mai visto un altro neurodispositivo completamente russo, creato da zero, come il nostro", continua Patrushev. - Naturalmente, ci sono aziende che, ad esempio, utilizzano un elemento di controllo americano e un cappuccio tedesco con elettrodi. Ma così è stato uno sviluppo interamente interno, non abbiamo ancora incontrato una cosa del genere ".
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Cappuccio con elettrodi per registrazione EEG / Servizio stampa dell'IKBFU Kant
I risultati ottenuti dagli scienziati IKBFU ci consentono di concludere che l'uso combinato di segnali EEG, EOG ed EMG migliora l'accuratezza dell'interpretazione dell'attività fisica pianificata e reale. I segnali EEG indipendenti dal lavoro muscolare sono un ulteriore identificatore che può essere utilizzato nella tecnologia robotica. Si presume che il perfezionamento del sistema e l'uso simultaneo di diversi segnali fisiologici consentirà di portare l'accuratezza della classificazione e il controllo senza errori dei dispositivi attraverso il potere del pensiero al 100 percento.
Ciò creerà senza dubbio vantaggi competitivi rispetto agli sviluppi esteri e aprirà nuove opportunità per il mercato interno dei dispositivi per la riabilitazione delle persone con malattie del sistema motorio.
IKBFU è un partecipante del programma statale di sostegno delle più grandi università russe "Progetto 5-100", che è stato lanciato dal Ministero dell'Istruzione e della Scienza in conformità con il decreto presidenziale "Sulle misure per attuare la politica statale nel campo dell'istruzione e della scienza" per garantire una svolta qualitativa per migliorare la competitività importanti università russe.
