ИКРБС
№ АААА-Б19-219031890150-7

Разработка и экспериментальное обоснование технологии создания интерфейса мозг-мозг (ИММ) на основе биоэлектрической активности и неинвазивной обратимой стимуляции как принципиально нового канала коммуникации и управления

29.01.2019

Цель: разработка методологии, методик, технологий и элементов макетного образца ИММ, обеспечивающих идентификацию произвольно генерируемых пользователем электрографических паттернов, их преобразование в команды или сообщения, трансляция последних в другой мозг посредством стимуляции его структур. Создана компьютерная база первичных экспериментальных данных, включающая протоколы экспериментов с многоэлектродной регистрацией ЭЭГ человека при решении психомоторных задач в условиях выполнения мысленных эквивалентов реальных движений, которая была использована для обучения и тестирования разработанных нейросетевых методов и подходов к экспериментальной демонстрации технологии ИММ. Разработана новая модель нейросетевого классификатора, направленная на детектирование, интерпретацию и классификацию управляющих ЭЭГ-команд, произвольно генерируемых пользователем. Получены результаты работы нейросетевого классификатора в условиях апостериорного обучения и тестирования моделей детектирования и классификации ЭЭГ-команд, произвольно генерируемых пользователем ИММ. Предложены: программно-аппаратные комплексы неинвазивной ультразвуковой стимуляции мозга крысы на основе ЭЭГ-команд, детектируемых нейросетевым классификатором, дистанционной трансляции ультразвуковых команд, соответствующих невербальным и немышечным командам пользователя системы ИММ в режиме реального времени, для управления поведением животного на основе ЭЭГ-команд, детектируемых нейросетевым классификатором; эффективные режимы стимуляции мозга крысы методами неинвазивного и инвазивного воздействия с целью получения поведенческих эффектов; протоколы трансляции управляющих команд, извлекаемых нейросетевым классификатором из биоэлектрической активности мозга человека (ЭЭГ), в программно-аппаратные комплексы ультразвуковой и электрической стимуляции.
ГРНТИ
34.39.17 Физиология центральной нервной системы
34.55.19 Нейрокибернетика
Ключевые слова
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: ИНТЕРФЕЙС МОЗГ-МОЗГ
ИНТЕРФЕЙС МОЗГКОМПЬЮТЕР
ИНТЕРФЕЙС КОМПЬЮТЕР-МОЗГ
НЕЙРОННЫЕ СЕТИ
ЭЛЕКТРОГРАФИЧЕСКИЕ ПАТТЕРНЫ
ЭЭГ
КОГНИТИВНЫЕ ПРОЦЕССЫ
ИДЕОМОТОРНЫЕ АКТЫ
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС
Детали

Заказчик
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Исполнитель
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Южный федеральный университет"
Похожие документы
Разработка и экспериментальное обоснование технологии создания интерфейса мозг-мозг (ИММ) на основе биоэлектрической активности и неинвазивной обратимой стимуляции как принципиально нового канала коммуникации и управления
0.981
ИКРБС
Доработка и испытания прототипа аппаратно-программного комплекса (АПК) неинвазивного нейроинтерфейса, обеспечивающего детектирование и трансляцию ЭЭГ-маркеров в мобильные устройства. Разработка и испытания прототипа аппаратно-программного комплекса (АПК) неинвазивной транскраниальной стимуляции мозга человека для людей с нарушениями моторных функций. Разработка протокола обмена данными блока нейростимуляции с внешним управляющим блоком в режиме реального времени. Разработка алгоритма обучения нейросетевого классификатора электрической активности мозга человека, связанной с произвольной идеомоторной деятельностью. Тестирование генеративных моделей классификации ЭЭГ-паттернов, сопряжённых с произвольной идеомоторной деятельность. Тестирование дискриминирующих моделей классификации ЭЭГ-паттернов, сопряжённых с произвольной идеомоторной деятельностью. Тестирование методов выделения оптимальных опорных признаков произвольной идеомоторной деятельности. Тестирование комбинированного генеративно-дискриминативного нейросетевого классификатора целевых ЭЭГ-паттернов: архитектуры и базовой модели нейронной сети. Разработка архитектуры программной оболочки для метода неинвазивной и обратимой транскраниальной нейростимуляции. Изготовление деталей, узлов и прототипа дорабатываемого АПК нейроинтерфейса. Проведение испытаний прототипов АПК.
0.946
ИКРБС
Разработка протокола обмена данными блока нейростимуляции с внешним управляющим блоком в режиме реального времени. Разработка алгоритма обучения нейросетевого классификатора электрической активности мозга человека, связанной с произвольной идеомоторной деятельностью. Тестирование генеративных моделей классификации ЭЭГ-паттернов, сопряжённых с произвольной идеомоторной деятельность. Тестирование дискриминирующих моделей классификации ЭЭГ-паттернов, сопряжённых с произвольной идеомоторной деятельностью. Тестирование методов выделения оптимальных опорных признаков произвольной идеомоторной деятельности. Тестирование комбинированного генеративно-дискриминативного нейросетевого классификатора целевых ЭЭГ-паттернов: архитектуры и базовой модели нейронной сети. Разработка архитектуры программной оболочки для метода неинвазивной и обратимой транскраниальной нейростимуляции. Изготовление деталей, узлов и прототипа дорабатываемого АПК нейроинтерфейса. Проведение испытаний прототипов АПК.
0.941
ИКРБС
Разработка теоретических и практических основ асинхронных интерфейсов «мозг-компьютер» для распознавания моторики оператора путем классификации сигналов электроэнцефалограмм с применением сверточных нейронных сетей
0.939
НИОКТР
Экспериментальные методики и алгоритмы обработки электрофизиологических измерений активности мозга в когнитивных парадигмах реального времени
0.934
Диссертация
Разработка стимул-независимой модели интерфейса "Мозг-компьютер" для реабилитации людей с ограниченными возможностями
0.930
НИОКТР
Разработка стимул-независимой модели интерфейса "Мозг-компьютер" для реабилитации людей с ограниченными возможностями
0.930
НИОКТР
Разработка программно-аппаратного комплекса нейроинтерфейса, включая методы детектирования и трансляции ЭЭГ маркеров в качестве команд для управления моторизированной креслом-коляской и мобильными устройствами. Программная реализация алгоритмов, обеспечивающая функционирование нейроинтерфейса в режиме реального времени с автоматической выдачей результатов в единых протоколах.
0.923
НИОКТР
-Разработка и экспериментальное обоснование технологии создания интерфейса мозг-мозг (ИММ) на основе биоэлектрической активности и неинвазивной обратимой стимуляции как принципиально нового канала коммуникации и управления
0.922
НИОКТР
-Разработка и экспериментальное обоснование технологии создания интерфейса мозг-мозг (ИММ) на основе биоэлектрической активности и неинвазивной обратимой стимуляции как принципиально нового канала коммуникации и управления
0.922
НИОКТР