Institutet för levande system vid Baltiska federala universitetet uppkallad efter Kant har nyligen avslutat arbetet med en neuro-enhet kallad Balalaika, utformad för att registrera olika elektrofysiologiska parametrar. För första gången i en enhet, utvecklad från grunden i Ryssland, elektroencefalografi, elektromyografi (mätning av den elektriska aktiviteten hos muskelfibrer), elektrookulografi (mätning av biopotentialer under ögonrörelse), fotopletysmografi (registrering av blodflöde) och registrering av yttemperatur kombineras för att skapa ett hjärn-datorgränssnitt för överföring styrsignaler till en mekanisk anordning (exoskelett, rullstol, dataspel).
Utvecklarna har lånat namnet på enheten från romancykeln "Enclaves" av science fiction-författaren Vadim Panov. Hans verk beskriver den närmaste framtiden där nano- och digital teknik blomstrar. Jorden är bebodd av cyborgar. Nästan alla har ett speciellt chip implanterat på baksidan av huvudet, vilket ger ägaren nya förmågor. Detta triangulära chip kallas "Balalaika". Det kan laddas med många program som underlättar livet - från alla möjliga ordböcker till reseguider till städer och museer.
Demonstration av kontroll av robotarmen "Balalaika" med hjälp av en EMG-signal. Presstjänst från IKBFU Kant.
Enligt projektledaren, biträdande chef för institutet Natalya Shusharina, finns det många fans av Panovs arbete bland utvecklarna, men till skillnad från den fantastiska enheten som han uppfann, har den verkliga enheten som monterats vid Institute of Living Systems inte en triangulär form.”Ordet balalaika,” säger hon,”är sonoröst och minnesvärt, och vår enhet har samma relation till ett musikinstrument som Apple-produkter till äpplen. Men vi hoppas att namnet ger oss möjligheten att vara lätt igenkända på den globala marknaden."
Det bör noteras att "Balalaika" inte är den första sådan enhet som utvecklats vid Institute of Living Systems, men den här enligt forskare skiljer sig från de tidigare på ungefär samma sätt som IPhone av den senaste modellen - från en tryckknapps mobiltelefon.
Med hjälp av Balalaika neurodevice kan man spela datorspel utan hjälp av händer, kontrollera en rullstol eller en exoskelett. Om en person inte mår bra och inte kan gå till kliniken för att ta elektriska indikatorer, kan han självständigt göra detta hemma och sedan skicka resultaten till läkaren.
"Nu arbetar våra specialister, bland vilka det är nödvändigt att först nämna huvudingenjören på Balalaika Danil Borchevkin, avatar," säger Maxim Patrushev, chef för Institute of Living Systems. - Det här är vad vi kallar en enhet som styrs på avstånd. Relativt sett höjde vi handen, och roboten som stod i fjärran höjde också sin hand.
"Hittills, med deltagande i olika utställningar och tävlingar, har vi aldrig sett en annan helt rysk neurodevice, skapad från grunden, som vår," fortsätter Patrushev. - Naturligtvis finns det företag som till exempel använder ett amerikanskt styrelement och en tysk keps med elektroder. Men så att det var helt inhemsk utveckling - vi har ännu inte stött på något sådant."
Kampanjvideo:
Keps med elektroder för EEG-registrering / Press Service av IKBFU Kant
Resultaten som erhållits av IKBFU-forskarna tillåter oss att dra slutsatsen att den kombinerade användningen av EEG-, EOG- och EMG-signaler förbättrar noggrannheten i tolkningen av planerad och verklig fysisk aktivitet. EEG-signaler oberoende av muskelarbete är en ytterligare identifierare som kan användas inom robotteknik. Det antas att förfining av systemet och samtidig användning av olika fysiologiska signaler kommer att göra det möjligt att få 100% noggrannhet för klassificering och felfri styrning av apparater genom tankekraften.
Detta kommer utan tvekan att skapa konkurrensfördelar jämfört med utländsk utveckling och öppna nya möjligheter för den inhemska marknaden för apparater för rehabilitering av personer med motorsjukdomar.
IKBFU deltar i det statliga stödprogrammet för de största ryska universiteten "Projekt 5-100", som lanserades av ministeriet för utbildning och vetenskap i enlighet med presidentdekretet "Om åtgärder för att genomföra statlig politik inom utbildning och vetenskap" för att säkerställa ett kvalitativt genombrott för att förbättra konkurrenskraften ledande ryska universitet.
