Das nach Kant benannte Institut für lebende Systeme der Baltischen Bundesuniversität hat kürzlich die Arbeit an einem Neurogerät namens Balalaika abgeschlossen, mit dem verschiedene elektrophysiologische Parameter registriert werden sollen. Zum ersten Mal werden in einem in Russland von Grund auf neu entwickelten Gerät Elektroenzephalographie, Elektromyographie (Messung der elektrischen Aktivität von Muskelfasern), Elektrookulographie (Messung von Biopotentialen während der Augenbewegung), Photoplethysmographie (Registrierung des Blutflusses) und Registrierung der Oberflächentemperatur kombiniert, um eine Schnittstelle zwischen Gehirn und Computer für die Übertragung zu schaffen Steuersignale an ein mechanisches Gerät (Exoskelett, Rollstuhl, Computerspiel).
Die Entwickler haben den Namen für das Gerät aus dem Zyklus der Romane "Enclaves" des Science-Fiction-Schriftstellers Vadim Panov entlehnt. Seine Arbeiten beschreiben die nahe Zukunft, in der Nano- und Digitaltechnologien gedeihen. Die Erde wird von Cyborgs bewohnt. Fast jeder hat einen speziellen Chip im Hinterkopf implantiert, der seinem Besitzer neue Fähigkeiten verleiht. Dieser dreieckige Chip heißt "Balalaika". Es kann mit vielen Programmen geladen werden, die das Leben leichter machen - von allen möglichen Wörterbüchern bis hin zu Reiseführern für Städte und Museen.
Demonstration der Steuerung des Roboterarms "Balalaika" anhand eines EMG-Signals. Pressedienst der IKBFU Kant.
Laut der Projektmanagerin, stellvertretende Direktorin des Instituts Natalya Shusharina, gibt es unter den Entwicklern viele Fans von Panovs Arbeit, aber im Gegensatz zu dem fantastischen Gerät, das er erfunden hat, hat das am Institut für lebende Systeme montierte reale Gerät keine dreieckige Form. „Das Wort Balalaika“, sagt sie, „ist klangvoll und einprägsam, und unser Gerät hat die gleiche Beziehung zu einem Musikinstrument wie Apple-Produkte zu Äpfeln. Wir hoffen jedoch, dass der Name uns die Möglichkeit gibt, auf dem Weltmarkt leicht erkennbar zu sein."
Es ist anzumerken, dass "Balalaika" nicht das erste derartige Gerät ist, das am Institut für lebende Systeme entwickelt wurde, aber dieses unterscheidet sich laut Wissenschaftlern von den vorherigen in etwa der gleichen Weise wie das IPhone des neuesten Modells - von einem Druckknopf-Handy.
Mit Hilfe des Balalaika-Neurogeräts kann man Computerspiele ohne Hände spielen, einen Rollstuhl oder ein Exoskelett steuern. Wenn sich eine Person nicht wohl fühlt und nicht in die Klinik gehen kann, um elektrische Anzeigen zu nehmen, kann sie dies unabhängig zu Hause tun und die Ergebnisse dann an den Arzt senden.
„Jetzt arbeiten unsere Spezialisten, unter denen zunächst der Chefingenieur von Balalaika Danil Borchevkin genannt werden muss, am Avatar“, sagt Maxim Patrushev, Direktor des Instituts für lebende Systeme. - Dies nennen wir ein Gerät, das von weitem gesteuert wird. Relativ gesehen hoben wir unsere Hand und der in der Ferne stehende Roboter hob auch seine Hand.
"Bisher haben wir bei der Teilnahme an verschiedenen Ausstellungen und Wettbewerben noch nie ein vollständig russisches Neurogerät gesehen, das wie unser von Grund auf neu entwickelt wurde", fährt Patrushev fort. - Natürlich gibt es Unternehmen, die beispielsweise ein amerikanisches Steuerelement und eine deutsche Kappe mit Elektroden verwenden. Aber damit es sich ausschließlich um eine inländische Entwicklung handelte, haben wir so etwas noch nicht erlebt."
Werbevideo:
Kappe mit Elektroden zur EEG-Registrierung / Pressedienst der IKBFU Kant
Die Ergebnisse der IKBFU-Wissenschaftler lassen den Schluss zu, dass die kombinierte Verwendung von EEG-, EOG- und EMG-Signalen die Genauigkeit der Interpretation geplanter und realer körperlicher Aktivitäten verbessert. Von der Muskelarbeit unabhängige EEG-Signale sind eine zusätzliche Kennung, die in der Robotertechnologie verwendet werden kann. Es wird davon ausgegangen, dass die Verfeinerung des Systems und die gleichzeitige Verwendung verschiedener physiologischer Signale es ermöglichen wird, die Genauigkeit der Klassifizierung und fehlerfreien Steuerung von Geräten durch die Kraft des Denkens auf 100 Prozent zu bringen.
Dies wird zweifellos Wettbewerbsvorteile gegenüber ausländischen Entwicklungen schaffen und dem heimischen Markt neue Möglichkeiten für Geräte zur Rehabilitation von Menschen mit Erkrankungen des motorischen Systems eröffnen.
Die IKBFU ist Teilnehmer des staatlichen Unterstützungsprogramms der größten russischen Universitäten "Projekt 5-100", das vom Ministerium für Bildung und Wissenschaft gemäß dem Präsidialdekret "Über Maßnahmen zur Umsetzung der staatlichen Politik im Bereich Bildung und Wissenschaft" ins Leben gerufen wurde, um einen qualitativen Durchbruch zur Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit sicherzustellen führende russische Universitäten.
