Instytut Systemów Życia Bałtyckiego Uniwersytetu Federalnego im. Kanta zakończył niedawno prace nad neurourządzeniem o nazwie Bałałajka, zaprojektowanym do rejestrowania różnych parametrów elektrofizjologicznych. Po raz pierwszy w jednym urządzeniu, opracowanym od podstaw w Rosji, połączono elektroencefalografię, elektromiografię (pomiar aktywności elektrycznej włókien mięśniowych), elektrokulografię (pomiar biopotencjałów podczas ruchu oczu), fotopletyzmografię (rejestrację przepływu krwi) i rejestrację temperatury powierzchni w celu stworzenia interfejsu mózg-komputer do transmisji sygnały sterujące do urządzenia mechanicznego (egzoszkielet, wózek inwalidzki, gra komputerowa).
Twórcy zapożyczyli nazwę urządzenia z cyklu powieści „Enklawy” pisarza science fiction Vadima Panova. Jego prace opisują najbliższą przyszłość, w której kwitną nanotechnologie i technologie cyfrowe. Ziemia jest zamieszkana przez cyborgi. Niemal każdy ma wszczepiony w tył głowy specjalny chip, który daje jego właścicielowi nowe możliwości. Ten trójkątny chip nazywa się „Bałałajka”. Można w nim znaleźć wiele programów, które ułatwiają życie - od wszystkich możliwych słowników po przewodniki turystyczne po miastach i muzeach.
Demonstracja sterowania ramieniem robota „Bałałajka” za pomocą sygnału EMG. Serwis prasowy IKBFU Kant.
Według kierownika projektu, zastępcy dyrektora instytutu Natalya Shusharina, wśród twórców jest wielu fanów twórczości Panova, ale w przeciwieństwie do fantastycznego urządzenia, które wynalazł, prawdziwe urządzenie zmontowane w Institute of Living Systems nie ma trójkątnego kształtu. „Słowo bałałajka”, mówi, „jest dźwięczne i niezapomniane, a nasze urządzenie ma taki sam związek z instrumentem muzycznym, jak produkty Apple do jabłek. Ale mamy nadzieję, że ta nazwa da nam możliwość łatwej rozpoznawalności na rynku globalnym”.
Należy zaznaczyć, że „Bałałajka” nie jest pierwszym tego typu urządzeniem opracowanym w Instytucie Systemów Życia, ale to według naukowców różni się od poprzednich mniej więcej tak samo, jak iPhone najnowszego modelu - od telefonu komórkowego z przyciskiem.
Z pomocą neurourządzenia Bałałajka można grać w gry komputerowe bez pomocy rąk, sterować wózkiem inwalidzkim czy egzoszkieletem. Jeśli dana osoba nie czuje się dobrze i nie może udać się do kliniki, aby wziąć wskaźniki elektryczne, może to zrobić samodzielnie w domu, a następnie przesłać wyniki do lekarza.
„Teraz nad awatarem pracują nasi specjaliści, wśród których należy wymienić przede wszystkim głównego inżyniera Bałałajki, Danila Borczewkina” - mówi Maxim Patrushev, dyrektor Instytutu Żywych Systemów. - Tak nazywamy urządzenie sterowane z daleka. Relatywnie rzecz biorąc podnieśliśmy rękę, a stojący w oddali robot również podniósł rękę.
„Do tej pory, biorąc udział w różnych wystawach i konkursach, nigdy nie widzieliśmy innego całkowicie rosyjskiego neurourządzenia, stworzonego od podstaw, takiego jak nasz” - kontynuuje Patruszew. - Oczywiście są firmy, które np. Stosują amerykański element sterujący i niemiecką nasadkę z elektrodami. Ale żeby był to rozwój całkowicie krajowy - jeszcze z czymś takim nie spotkaliśmy się”.
Film promocyjny:
Kapturek z elektrodami do rejestracji EEG / Serwis prasowy IKBFU Kant
Wyniki uzyskane przez naukowców IKBFU pozwalają stwierdzić, że łączne wykorzystanie sygnałów EEG, EOG i EMG poprawia dokładność interpretacji planowanej i rzeczywistej aktywności fizycznej. Sygnały EEG niezależne od pracy mięśni są dodatkowym identyfikatorem, który można wykorzystać w technologii robotycznej. Zakłada się, że dopracowanie systemu i jednoczesne wykorzystanie różnych sygnałów fizjologicznych pozwoli na doprowadzenie dokładności klasyfikacji i bezbłędnego sterowania urządzeniami siłą myśli do 100 procent.
Niewątpliwie stworzy to przewagę konkurencyjną nad rozwojem zagranicznym i otworzy nowe możliwości dla krajowego rynku urządzeń do rehabilitacji osób z chorobami narządu ruchu.
IKBFU jest uczestnikiem państwowego programu wsparcia dla największych rosyjskich uczelni „Projekt 5-100”, który Ministerstwo Edukacji i Nauki uruchomiło na mocy dekretu Prezydenta RP „O działaniach na rzecz realizacji polityki państwa w oświacie i nauce” wiodące rosyjskie uniwersytety.