В Сириусе разрабатывают инновационную технологию для восприятия виртуальных объектов
Исследователи Научного центра генетики и наук о жизни Университета «Сириус» занимаются созданием новой неинвазивной технологии, способной передавать тактильные ощущения, такие как тепло, давление и текстура. Проект под названием «Искусственное осязание» открывает возможности для создания нового поколения нейроинтерфейсов, позволяющих пользователям «ощущать» виртуальные объекты. Прототип тактильного устройства был представлен Президенту России Владимиру Путину во время его визита в лаборатории Научно-технологического университета «Сириус».
Работа осуществляется в рамках трёхлетнего исследовательского проекта при поддержке федеральной территории «Сириус». Под руководством Бориса Сагалаева команда уже продемонстрировала первый прототип мультимодального тактильного стимулятора «Осязайка», который служит исследовательской платформой для изучения работы соматосенсорной системы. Это устройство необходимо для понимания различий в нейронной активности мозга при искусственной и естественной стимуляции прикосновением. Полученные знания станут основой для будущего устройства, которое сможет воспроизводить сложные тактильные ощущения без хирургического вмешательства и неприятных ощущений, свойственных традиционным электростимуляторам.
«Наша задача — сделать нейротехнологии интуитивно понятными и доступными для всех. Мы хотим, чтобы человек мог не только видеть и слышать виртуальный мир, но и чувствовать его. Это не имплант и не хирургия — это технология, интегрированная в привычные устройства: сенсорные экраны, VR-перчатки и тактильные панели», — поясняет Борис Сагалаев.
Современные технологии тактильной стимуляции имеют множество недостатков: низкое пространственное разрешение, громоздкость и дискомфорт при использовании. Разработка ученых из Университета «Сириус» решает эти проблемы благодаря новому подходу к активации кожных рецепторов. Высокочастотные электрические импульсы (более 333 Гц) вызывают десинхронизированную активность механорецепторов, что делает ощущения более естественными и устраняет покалывание. Для создания полного тактильного образа, включая ощущение температуры, в будущей технологии планируется использование инфракрасного излучения, которое будет локально воздействовать на терморецепторы кожи.
Учёные намерены исследовать, как сенсорная информация кодируется периферическими нейронами и интерпретируется мозгом — это остаётся одной из ключевых загадок нейрофизиологии. Для этого «Осязайка» будет совместима с методами электроэнцефалографии, магнитоэнцефалографии и функциональной МРТ, что позволит впервые получить полное представление о работе мозга при искусственно созданных ощущениях.
В течение трёх лет команда планирует пройти четыре основных этапа:
- Компьютерное моделирование процессов активации нервных окончаний для теоретического обоснования подхода.
- Создание прототипов гибридных оптоэлектродов и их испытание.
- Эксперименты на животных моделях для проверки безопасности и эффективности технологии.
- Психофизические исследования с участием добровольцев для подтверждения естественности создаваемых ощущений.
«Если XX век научил нас передавать звук и изображение, то XXI век станет веком осязания. Мы стремимся к тому, чтобы человек мог почувствовать тепло ладони при виртуальном рукопожатии или текстуру предмета, который существует только на экране», — отмечает Борис Сагалаев.
По словам исследователей, потенциал данной технологии значительно превышает рамки медицины. Она может быть применена в виртуальной и дополненной реальности, промышленных интерфейсах и дистанционном образовании. В будущем эта разработка может помочь восстановить ощущения у людей, потерявших конечности.
