Российские ученые научились оценивать степень усталости авиапилотов

Российские ученые разработали систему контроля состояния мозга, в частности уровня концентрации внимания и степени усталости пилотов самолетов и водителей, в ближайшие два года планируется представить первые прототипы тренажеров на базе данной системы, сообщила пресс-служба платформы Национальной технологической инициативы (НТИ).

Разработка принадлежит коллективу лаборатории нейронауки и когнитивных технологий "Университета Иннополис" (Татарстан), которой руководит профессор Александр Храмов. В ее основе лежит новый подход к анализу нейрофизиологических данных, предложенный старшим научным сотрудником лаборатории нейронауки и когнитивных технологий Центра компетенций НТИ по направлению "Технологии компонентов робототехники и мехатроники" Владимиру Максименко. В начале февраля он стал лауреатом премии президента России 2020 года в области науки и инноваций для молодых ученых "за разработку инвазивных и неинвазивных интерфейсов "мозг-компьютер" для контроля нормальной и патологической активности мозга".

Система "Интегративный мозг" состоит из шлема с электродами для головы и внешнего интерфейса. Она позволяет по электрической активности головного мозга определить уровень концентрации внимания у пилотов самолетов, водителей наземного транспорта, а также у детей с особенностями развития, например, детским церебральным параличом.

"По показателям электрической активности нейронов головного мозга с помощью нашего подхода мы научились оценивать состояние человека, уровень его концентрации внимания, усталость. При помощи системы мы можем сообщать человеку, что он устал, ему стоит передохнуть", - сказал Максименко, слова которого приведены в сообщении.

На базе этого открытия ученые планируют создать тренажеры концентрации внимания для пилотов и водителей, добавил он.

"Более того, в случае с пилотами при помощи нее диспетчер сможет узнать, кто их двух пилотов в настоящее время сильнее устает, и перераспределять нагрузку между ними", - отметил Максименко.

Первые прототипы этих тренажеров планируется представить в течение двух лет, рассказал Максименко. "Ряд компаний авиационной отрасли уже проявили интерес к разработке, поэтому после презентации прототипа мы намерены запустить процесс внедрения тренажера-эмулятора полетов", - добавил он.

По словам Максименко, еще одной важной сферой его научных интересов является система изучения нейронной активности мозга, в частности, предсказание и предотвращение приступов эпилепсии.

"В режиме реального времени обнаруживается специфическая активность нейронов, и на это время путем электрической стимуляции блокируется патологическая активность мозга. Таким образом, система предотвращает появление приступа", - пояснил молодой ученый.

"Мы анализировали инвазивные сигналы головного мозга, которые регистрировались у лабораторных крыс во время эпилептических приступов, и выяснили, что приступ возникает спонтанно, но ему предшествует фаза определенной активности нейронов головного мозга. Это открытие позволило получить полную информацию о том, как функционирует определенная область мозга. Это легло в основу создания интерфейса "мозг-компьютер", который позволяет предугадать и предотвратить возникновение приступа", - сказал Максименко.

Результаты последних исследований специалистов "Иннополиса" показали, что приступы эпилепсии у людей развиваются аналогично, отметил Александр Храмов.

"Это дает нам возможность разработать интерфейсы для людей. Однако в отличие от крысы, эти интерфейсы не будут блокировать активность нейронов мозга человека, а будут предупреждать, что в ближайшее время начнется приступ и ему стоит подготовиться", - рассказал он.

Сейчас ученые "Иннополиса" ведут научно-исследовательскую работу совместно с рядом ведущих медицинских исследовательских центров.

"Не буду раскрывать всех секретов, скоро в печать выйдет расширенная научная статья в престижном американском издании, где описаны наши результаты исследования эпилепсии у человека. Промышленный образец системы мы планируем представить и, может быть, даже начать внедрять в медицинские учреждения в ближайшие два года, но точные сроки зависят от ситуации с пандемией", - добавил Храмов.