хаус + кадди = ♥

[kobak]

Дорогие фанаты доктора Хауса! Если вы настоящие фанаты, то вы уже успели посмотреть, как Тауб спас пациента с помощью brain-computer interface. Поскольку я знаю об этой теме непонаслышке, а замечательный блог politedissent сообщает только о медицинских ошибках в «Хаусе» (никто не дефибриллирует асистолу!), — докладываю. Машинка, которую раздобыл Тауб, на сегодняшний день совершенно фантастическая. Такого не бывает. Вот тут я написал по-английски, так что вкратце.

Во-первых, все коммерческие машинки для геймеров, которые якобы считывают сигналы мозга, — это ерунда. На самом деле они считывают сигналы с мышц, глаз, чего угодно, — но не с мозга.

Во-вторых, поскольку Тауб не делал никакой имплантации, его прибор мог быть основан только на электроэнцефалограмме. Действительно, существуют успешные реализации EEG-based BCI с одномерным (и даже двумерным) контролем курсора. Они работают медленно, не очень надёжно и — главное — требуют длительной тренировки, которая может продолжаться недели или даже месяцы. Тренировка заключается в том, что испытуемый пытается управлять курсором, смотрит на него и старается улучшить контроль. То, что было показано в сериале (курсор сначала просто стоит на месте, а потом вдруг начинает двигаться со стопроцентной точностью) — бессмысленно. И вообще неясно, как курсор мог вначале быть неподвижным: ЭЭГ — это же не ровная линия, а некий шум. Курсор должен был двигаться хаотически.

К сожалению, никому ни разу не удалось наладить BCI-контакт с человеком в полном locked-in state. Мне известна только одна группа в мире, где занимаются такими попытками: группа Нильса Бирбаумера в Тюбингене.

Кстати, Бирбаумер рассказывал, что у пациентов с амиотрофическим склерозом (который заканчивается полным параличом) часто последними отключаются не глазные мышцы, а мышцы анального сфинктера. Тауб мог бы сначала попробовать установить контакт таким образом, вот была бы интрига.

Comments

[kapahel.livejournal.com]

Еще можно книгу сфинктером написать. Возникнет пространство для каламбура в критическом отзыве.

[sashkabuxtit.livejournal.com]

Порвал как хомячка каплей никотина.

[ilyabo.livejournal.com]

я однажды видел такую штуку в действии (http://ilyabo.livejournal.com/41899.html)

[kobak.livejournal.com]

Здорово, не слышал о таком проекте. Сейчас посмотрел: там главный по BCI -- сотрудник группы Пфурчеллера (Gert Pfurtscheller) из Граца, Австрия. Это одна из основных групп, которые занимаются BCI. У них есть интересные работы, когда ЭЭГ-сигнал управляет не курсором, а мышцами руки самого человека (с помощью прямой электростимуляции мышц).

А в таких демонстрациях на публике есть одна тонкость: нельзя на взгляд определить, не напрягает ли человек свои мышцы на самом деле. В лаборатории это обычно фиксируется с помощью элеткромиограммы.

[ilyabo.livejournal.com]

это и было в Граце :)

[ilyabo.livejournal.com]

да, это мне напомнило, то что я видел на arte недавно: один английский ученый (имени не помню, к сожалению) себе и своей жене установил имплантанты, связанные так, что когда он двигал рукой, она тоже двигала рукой.

[kobak.livejournal.com]

глупость какая :)
но это, скорее всего, электромиограмма + электростимуляция, без всякого мозга.

[sinefil2.livejournal.com]

ага, а еще врач в америке не может сотрудника негром обзывать и всякие другие вещи))). мы, в общем, за то его и любим, что фантастика.
но про сфинктер, митя, это круто. это очень круто!

[kobak.livejournal.com]

:) А вот это ты видел? Первое апреля на съемках Хауса! http://www.youtube.com/watch?v=bryk4_KoO6Y

[rodrn.livejournal.com]

"Поскольку я знаю об этой теме непонаслышке, а замечательный блог politedissent сообщает только о медицинских ошибках в «Хаусе» (никто не дефибриллирует асистолу!), — докладываю. Машинка, которую раздобыл Тауб, на сегодняшний день совершенно фантастическая."

Да весь сериал - это одна сплошная медицинская ошибка. Кстати, я теперь работаю врачом в Дрездене. Можно будет пересечься.

[kobak.livejournal.com]

Ну да, там очень много медицинских ошибок (судя по politedissent, который я просматриваю после каждой очередной серии), но иногда бывает всё в общем правильно. Неважно, любим мы его не за это. Хотя приятно, конечно, если серьёзных ляпов нет.

Про Дрезден понял, буду иметь в виду. А каким врачом, какова твоя специальность? И еще вопрос: ты так и планировал -- после PhD пойти в медицину, или разочаровался в молекулярной биологии?

[rodrn.livejournal.com]

Так и планировал пойти в медицину. Мой американский шеф прекрасно совмещает клинику и молекулярную биологию. Хочется тоже попробовать.

"но иногда бывает всё в общем правильно."

Там всегда неправильно. Госпиталь работает совершенно по-другому.
Специальность - внутренние болезни. Субспециализация - сосудистая медицина (она же - ангиология)

[kobak.livejournal.com]

Мой американский шеф прекрасно совмещает клинику и молекулярную биологию.

Интересно. Я думал, так не бывает.

Там всегда неправильно. Госпиталь работает совершенно по-другому.

А, ну в этом смысле -- понятно, да. Я говорил об ошибках в том, насколько диагнозы соответствуют симптомам, а предлагаемые методы лечения -- диагнозам.

[pitek.livejournal.com]

Блин, я не узнал тебя в том комментаторе на PD!

Однакоже, прочитав в науч. попе вот это (http://www.membrana.ru/articles/inventions/2008/12/15/172900.html) и несколько раз прочитав что-то вроде этого (http://www.membrana.ru/lenta/?5930) (не могу найти недавнюю заметку, но тоже про японцев и роботов и про что-то около 80% точности без тренировок с конкретным человеком), я был уже абсолютно готов встретить подобное применение интерфейса, основанного на ЭЭГ. Выходит, всё-таки научпоп читать вредно, он вводит в заблуждение? Потому что если верить статьям на мембране, это должно быть теоретически возможно.

[kobak.livejournal.com]

Блин, я не узнал тебя в том комментаторе на PD!

:))

Что касается мембраны, я посмотрел заметки, на которые ты ссылаешься. Ни об одной, ни о другой работе я не слышал, к сожалению. Про распознавание зрительных образов (первая ссылка) я сейчас по диагонали просмотрел исходную статью в Neuron -- это ОЧЕНЬ круто. Это настолько круто, что даже немного подозрительно. Думаю, мы разберём эту статью в лаборатории через какое-то время, и тогда я смогу сказать более уверенно. В прошлом году в Nature была статья на эту тему, которую я читал: там людям удалось с хорошей точностью предсказывать по fMRI-сигналу, какую из картинок сейчас видит испытуемый. Но реконструкция произвольных картинок по активности в зрительной коре -- такого еще не было.

А насчет камня-ножниц-бумаги (вторая ссылка) -- как-то странно. Статьи с результатами мне найти не удалось вовсе! Кажется, это не опубликовано. Есть только пресс-релиз (http://world.honda.com/news/2006/c060524NewBrainMachine/) на сайте Хонды двухлетней давности. Там написано, что "The idea of this BMI technology is based on a highly acclaimed article titled “Decoding the perceptual and subjective contents of the human brain”". Такая статья существует, я её сейчас посмотрел: про BMI там вообще ничего нет. А дальше пресс-релиз сообщает: "The experiment revealed that paper-rock-scissors movements were decoded directly from an untrained subject’s real-time brain activity". Я в это просто не верю. И если за прошедшие два года у них так и не опубликована статья на эту тему -- то это пшик.

Теперь насчет ЭЭГ. Около 80% точности на одномерном контроле (курсор вверх-вниз) бывает, но там люди тренируются месяцами (!) -- это раз. И никому не удалось установить такой контакт с полностью парализованными людьми -- это два. Почему -- никто не знает. Бирмаумер (которого я упомянул в исходной записи) подозревает, что после попадания в *полностью* парализованное состояние, люди постепенно теряют сознание.

[am.livejournal.com]

here some of their previous artcicles are listed:
http://am.livejournal.com/176564.html

[kobak.livejournal.com]

Спасибо. Но что это за дела, когда объявляется фантастический результат (онлайновое различение трех движений кисти на одной руке с помощью МРТ на испытуемых без тренировки я считаю результатом фантастическим) -- и после этого в течение двух лет не выходит ни одной публикации? Подозрительно как-то.

[am.livejournal.com]

Я не совсем понял, о какой именно статье речь, после которой 2 года ничего?

[heda-g.livejournal.com]

АААА! Какое чудо, пошла кидать в "мемориз"! Спасибо!

[kobak.livejournal.com]

http://world.honda.com/news/2006/c060524NewBrainMachine/

TOKYO, Japan, May 24, 2006 <...> The experiment revealed that paper-rock-scissors movements were decoded directly from an untrained subject’s real-time brain activity. This is an outstanding breakthrough in brain decoding technologies.

[am.livejournal.com]

Thanx!
Если работа сделана целиком внутри Хонды, то обычно они неохотно публикуют в научных журналах (или сами считают многие свои эксперименты игрушечными). В науч.журн. должны быть полностью воспроизводимые результаты, а большая часть разных ноухау Хонды закрытые.

[kobak.livejournal.com]

Да, это понятно. Их дело, но я продолжаю не верить в то, что написано в этом пресс-релизе. И сомневаюсь, что кто-то из моих коллег поверит, пока не увидит либо подробную публикацию, либо работающий прибор.

[kobak.livejournal.com]

Я поговорил с коллегой и понял, что несколько погорячился. В таком результате (различение трёх конфигураций ладони с помощью МРТ), оказывается, ничего совсем уж фантастического нет. Но тут надо иметь в виду два момента: во-первых, понятно, что МРТ-аппарат из-за своего размера даже в принципе не может быть использован для real-life BMI applications. Во-вторых, он медленный: между движением и fMRI-откликом проходит секунд пять. Это хорошо видно вот в этом ролике этой группы: http://www.youtube.com/watch?v=fbu2nd_8yH8 -- когда человек двигает рукой, а робот повторяет его движения.

Кроме того, когда я говорил про ЭЭГ, я был не совсем прав: если для движения курсора влево-вправо использовать воображаемые движения левой и правой рукой, то никакой тренировки длиной в месяц не нужно: система начинает работать сразу, через пару минут раскачки (например, "Berlin BMI": Blankertz et al. 2007).

[am.livejournal.com]

Это все зависит от выборок, на которых тренируют machine learning algorithms для распознования. Тренировать на 3 жестах, чтоб затем распознавать те же 3 умеют многие. Тренировать на 15, чтоб распознавать хорошо хотя бы 5 стабильно - почти никто. Сильно было бы научить на разгибаниях отдельных пальцев (5 щтук), а распознавать попарные и прочие сгибания и разгибания.
Есть дешевые ЭЭГ девайсы: http://am.livejournal.com/138494.html - но у этого Еmоtiv вклад мышечного эл. сигнала сост. процентов 85, если не больше.

[kobak.livejournal.com]

Да, конечно. Я это и имел в виду, когда писал в исходном постинге про "коммерческие машинки для геймеров".

Berlin BCI

[(Anonymous)]

Ну, положим, не пара минут, а 15-20 как минимум. В остальном справедливо :)Я сейчас диплом на эту тему пишу )))