Специалисты из Корейского института передовых технологий (KAIST) представили нейроинтерфейс для дистанционного управления движениями черепахи, которое осуществляется силой мысли человека.
Ранее учёные уже демонстрировали способ управления животными, к примеру, при помощи магнитов и добавления "искусственного" гена. Кроме того, активно развиваются технологии создания так называемых кибернасекомых – жуков, тараканов, стрекоз и саранчи.
На этот раз специалисты решили испытать новую систему контроля, которая основывается на инстинктивном поведении животных и подразумевает управление кем-то покрупнее насекомого. Выбор пал на черепах, поскольку их поведение при преодолении препятствий легко предсказуемо.
Зоологами ранее было доказано, что черепахи воспринимают источник белого света как открытое пространство, и потому инстинктивно движутся в его сторону. Тем временем чёрный цвет черепахи стают препятствием и стремятся обойти его – точно так же, как обходят объекты, загораживающие обзор на их пути.
Эти свойства черепах авторы исследования использовали для управления животным при помощи интерфейса "мозг-компьютер". На голове черепахи учёные закрепили гарнитуру Emotiv Epoc и дисплей для отображения окружающего пространства. На панцире установили "кибернетическую систему", которая состоит из камеры, передатчика Wi-Fi, компьютерного управляющего модуля и батареи, а также стимулирующего устройства. Последнее представляет собой чёрный полуцилиндр, который окружает голову и тело животного, и получается, что единственный источник света для черепахи – разрез на этом полуцилиндре. Он поворачивается под управлением оператора в каждую сторону максимум на 36 градусов.
Камера, закреплённая на голове черепахи, транслирует оператору всё, что видит животное, и тот определяет, в каком направлении оно должно двигаться. Мысленные команды (двигаться влево или вправо, либо стоять на месте) распознаются гарнитурой "мозг-компьютер" при помощи ЭЭГ-сигналов. Когда оператор хочет направить черепаху влево или вправо, его команда через Wi-Fi активирует стимулирующее устройство на панцире: разрез смещается в нужную сторону и животное инстинктивно поворачивается и следует за источником света.
Тестирование системы проходило с участием студентов-добровольцев и красноухих пресноводных черепах (Trachemys scripta elegans). Испытания прошли в лаборатории и на открытой местности с естественными препятствиями – камешками, травой, лужами. Причём в последнем случае оператор находился в пяти километрах от черепахи. Во всех случаях система сработала, как и было задумано, и черепахи справились с заданиями своих операторов.
Авторы работы полагают, что такой принцип управления животным может найти применение у военных, например, для разведки и наблюдения. Также система может усовершенствовать технологии виртуальной и дополненной реальности.
Научная статья с подробным описанием работы корейских учёных вышла в издании Journal of Bionic Engineering.
Напомним, что ранее мы рассказывали о других разработках, управление которыми также осуществляется при помощи интерфейса "мозг-компьютер". Так, при помощи силы мысли теперь можно печатать текст, управлять протезами или боевыми экзоскелетами, а также исправлять ошибки роботов.
