Мозговые компьютерные интерфейсы (BCI) находят всё более широкое применение для восстановления утраченных функций организма. 69-летний Гален Бакволтер, психолог-исследователь, перенесший паралич, использует систему из шести нейроимплантов не только для управления ПК и возвращения тактильной чувствительности, но и для создания музыкальных композиций. Эти звуковые партии уже вошли в новый альбом лос-анджелесской панк-группы Siggy.
В подростковом возрасте, в 16 лет, Бакволтер получил тяжелую травму во время ныряния, которая привела к параличу ниже груди. В 2024 году он стал участником научного исследования в Калифорнийском технологическом институте (Caltech), где ему провели краниотомию для интеграции шести чипов производства Blackrock Neurotech непосредственно в моторную кору головного мозга.
Конструкция каждого импланта включает 64 канала, что в сумме дает исследователям 384 потока нейронных данных. Эти сигналы расшифровываются в реальном времени, позволяя Бакволтеру не только управлять курсором на экране, но и «ощущать» прикосновения пальцами, которые оставались нечувствительными десятилетиями, а также работать со специализированным аудиоинтерфейсом.
Как работает «нейроинструмент»
По словам Бакволтера, он хотел «услышать звучание своего мозга». В этом ему помог аспирант Caltech Шон Дарси, который разработал программное обеспечение для конвертации мозговой активности в управляемые аудиосигналы. В основе системы лежит сопоставление частоты импульсов конкретных нейронов с высотой музыкального тона.
Дарси присвоил каждой воображаемой мыслительной операции свой тон. Например, при представлении движения пальцем ноги активность соответствующего нейрона растет, что повышает высоту звука, а при подавлении активности — звук понижается. Комбинируя различные каналы, Бакволтер может управлять несколькими тонами одновременно, хотя сам процесс он описывает как сложную когнитивную задачу, похожую на попытку поглаживать себя одновременно по голове и животу.
Технические особенности интерфейса
Для придания интерфейсу музыкальной выразительности Дарси внедрил слой виртуальной клавиатуры поверх «сырого» потока данных. Звуки возникают только при преодолении нейронной активностью заданного порогового значения. Это превращает систему в инструмент с дискретными нотами. Однако связь остается нестабильной: нейроны могут менять свою активность, поэтому перед каждой сессией требуется повторная калибровка и поиск новых активных клеток.
Философия нейротехнологий
Для Галена Бакволтера развитие творческих возможностей — это не просто хобби, а фундаментальный аспект эволюции BCI. Он критикует текущий подход, при котором пациентов часто рассматривают лишь как объект сбора данных, игнорируя их личностные стремления к искусству или самовыражению.
«Восстановление — это база, но мы — это не только наши движения и физические чувства», — убежден исследователь. Он считает, что если индустрия не будет учитывать желания людей, использующих импланты, развитие технологии замедлится.
Сотрудничество с группой Siggy стало идеальным тестом для этой концепции. В заглавной песне альбома «Wirehead», вышедшего 15 марта, использованы звуки, сгенерированные напрямую нейронными сигналами Бакволтера. Дарси выполняет роль звукорежиссера, модулируя параметры, пока Гален «исполняет» музыку силой мысли.
