Нейронаука: окно в наши мысли
Резидентами Инновационного научно-технологического центра «Сириус» становятся только те компании, которые могут предложить уникальный и востребованный проект. Фирма «Нейроиконика» — один из 64 резидентов «Сириуса» — создает устройства и программное обеспечение, позволяющие управлять компьютером глазами.
Науку об изображениях, их построении, передаче, восприятии и распознавании называют иконикой. В ней объединились достижения человечества в оптике, математике и цифровых технологиях. Когда к «иконике» добавляют приставку «нейро», то уже изучают реакцию мозга на картинку: как увиденное и отраженное на сетчатке глаза пробуждает желания и заставляет нас принимать те или иные решения и почему так происходит.
В 2017 году в Санкт-Петербурге группа ученых и инженеров, посвятивших многие годы изучению этой науки, создали фирму «Нейроиконика Ассистив» для разработки научного оборудования, а также аппаратно-программных комплексов для нейро- и психофизиологических исследований.
Аппаратно-программный комплекс «Нейробюро»
Фото: © Нейроиконика Ассистив
Сегодня «Нейроиконика Ассистив» специализируется на айтрекинге (от англ. Eye tracking — «отслеживание взгляда»), системах бесконтактного управления компьютером, ассистивных технологиях, специализированном научном программном обеспечении и экранированных помещениях.
Когнитивные исследования в специальных экранированных помещениях Университета «Сириус»
Фото: © Алена Енченко / Пресс-служба «Сириуса»
«Компания-резидент — это фактически наше научно-исследовательское подразделение, у которого есть свой офис в „Сириусе“. Здесь сосредоточены наши программные разработки и образовательные модули. Благодаря тому, что мы базируемся на первой федеральной территории, постоянно происходит взаимодействие с различными активностями и уникальными возможностями Университета и Фонда „Талант и успех“», — говорит генеральный директор компании «Нейроиконика Ассистив» Константин Шелепин.
Константин Шелепин
Фото: © Марина Студнева / «Сириус.Журнал»
Константин Шелепин окончил Санкт-Петербургскую медицинскую академию: ординатуру по нейрохирургии и аспирантуру по психофизиологии. Кандидат медицинских наук, член Institute of Electrical and Electronics Engineers и научно-образовательного центра «Биологические и социальные основы инклюзии».
Взяв за основу мировой опыт и применив собственную экспертизу в области нейрокогнитивных технологий, команда разработала уникальный алгоритм анализа глазодвигательной активности человека (окулографии), который лег в основу целого ряда устройств. Флагманами стали аппаратно-программные комплексы «Нейробюро» и EyeCommunicator. Первый из них предназначен для науки, образования и даже полиции, а второй — для помощи людям, попавшим в трудную ситуацию.
Полиграф будущего
Мультисенсорная универсальная платформа «Нейробюро» подходит для исследований и обучения в области психологии и педагогики, когнитивных и поведенческих наук, физиологии человека и нейромаркетинга.
Нейромаркетинг изучает то, как мозг людей реагирует на рекламу. Главная задача — на основе научных данных спрогнозировать, насколько удачным будет тот или иной маркетинговый ход.
Работа современных айтрекеров основана на том, что видеокамера бесконтактно следит за движениями глаз. Айтрекер может крепиться на голове, быть в виде очков или помещаться на монитор компьютера или планшет. Устройство подбирается так, чтобы человеку было комфортно смотреть. «Нейробюро» показывает человеку изображения и видео, в реальном времени записывая и визуализируя мельчайшие реакции его мозга, сердца, кожи и глаз. Программа собственной разработки под управлением айтрекера позволяет определить эмоциональное состояние человека, его вовлеченность в происходящее, понять, что он думает об увиденном, буквально по взгляду. Все это превращает «Нейробюро» в руках специалиста в «детектор лжи будущего».
Продукты «Нейроиконики» востребованы научно-исследовательскими центрами в области нейротехнологий и гуманитарных наук
Фото: © Нейроиконика Ассистив
«Психофизиологические методы раскрывают невидимые и часто неосознаваемые процессы визуального восприятия и принятия решений. Именно благодаря возможности регистрации неосознанных процессов мы можем говорить об использовании комплекса в качестве полиграфа. Мы ведем совместную научную работу с Санкт-Петербургским университетом МВД по детекции лжи и применению айтрекинга в профессиональной деятельности силовых структур. Мне кажется, мы сейчас находимся в самом начале пути применения технологии видеоокулографии в дознании, полиграфологии», — отмечает Константин Шелепин.
По словам ученого, злоумышленникам хорошо знакомы существующие в этой сфере методы распознавания лжи. Зная, какой реакции от них ждут, подкованные преступники могут обвести исследователя вокруг пальца, а особо талантливые умеют даже изменять свое дыхание и частоту сердечных сокращений, что может запутать классический полиграф. Подобные же «Нейробюро» обмануть невозможно.
Константин Шелепин демонстрирует работу «Нейробюро» в Университете «Сириус»
Фото: © Марина Студнева / «Сириус.Журнал»
Резидентами ИНТЦ могут стать только российские юрлица, основной профиль которых связан с научно-технологической деятельностью по приоритетным направлениям Центра: науки о жизни, информационные технологии и междисциплинарные разработки, включая когнитивные и образовательные технологии, а также инженерные проекты. Кроме того, обязательно надо зарегистрировать самостоятельное юридическое лицо на территории «Сириуса».
Сила взгляда
Вторая разработка компании — ассистивный комплекс EyeCommunicator — позволяет обездвиженным людям управлять компьютером взглядом, полностью заменяя клавиатуру и мышь. В комплекте идут персональный компьютер с Windows, айтрекер и специализированное программное обеспечение.
По словам разработчиков, для использования комплекса не требуется особых навыков. Все манипуляции происходят за счет того, что айтрекер с помощью видеокамеры определяет точки фиксации взгляда, а программа распознает и выполняет команды пользователя. Например, при работе с текстом печать символа происходит с помощью задержки взора на выбранной букве или знаке на виртуальной клавиатуре. Время отклика можно подстроить под себя, а при необходимости написанное программа зачитает голосом. Эта технология сильно упрощает жизнь людям с тяжелыми двигательными и неврологическими нарушениями. Для общения с близкими или, например, врачами предусмотрены быстрые команды.
Самые точные и скоростные айтрекеры работают с бинокулярной частотой до 2000 Гц
Фото: © Нейроиконика Ассистив
В Петербурге ассистивный комплекс установили 65-летней женщине с запущенной стадией бокового атрофического склероза. Будучи полностью парализованной, она впала в глубокую депрессию, не хотела контактировать даже с близкими родственниками. С трудом ее удалось убедить опробовать незнакомое устройство. Вскоре она стала не только общаться с родными и подругами, но даже писать стихи.
Конкуренция на мировом рынке
Клиентами и партнерами «Нейроиконики» становятся в основном университеты и научные центры, большинство из которых разбросаны по разным концам России и СНГ. Недавно появился интересный проект с Университетом Дар-эс-Салама в Танзании. В нем компания стала одновременно идеологическим локомотивом по созданию центра нейрокогнитивных исследований, технологическим партнером и инвестором. Вместе с бакинским институтом физиологии «Нейроиконика» планируется открыть подобный центр и в Азербайджане.
«Специфика нашего оборудования и областей его применения предопределяет фактическую индивидуальность каждого заказа. Тут, наверное, можно провести аналогию с конструктором и возможностью адаптации комплексов под различные задачи заказчика», — отмечает гендиректор компании.
Стенд «Нейроиконики» на Конгрессе молодых ученых в «Сириусе»
Фото: © Пресс-служба «Сириуса»
Санкции в «Нейроиконике» рассматривают скорее как возможность для саморазвития и получения новых компетенций.
«Являются ли наши продукты импортозамещением — конечно, это полностью наши технологические решения со 100-процентной локализацией производства. Являются ли они абсолютно уникальными? Нет, и это их сильнейшая сторона! Они соответствуют мировым тенденциям в психофизиологических и когнитивных науках, чем обеспечивают свою востребованность, а наши собственные компетенции позволяют им конкурировать на мировом рынке», — рассуждает Константин Шелепин.
Теория и практика
Вхождение в пул резидентов ИНТЦ открыло «Нейроиконике» новые возможности во многом благодаря доступу к оборудованию лабораторного комплекса Университета «Сириус». Кроме того, ведется совместная научная и коммерческая работа с другими компаниями для создания новых высокотехнологичных продуктов.
В Университете «Сириус» открыли лабораторный комплекс
ЧитатьСтатус резидента «Сириуса» на десять лет освобождает компании от уплаты НДС, налогов на прибыль и имущество, отчислений по медицинскому страхованию и временной нетрудоспособности. Выплаты по страховым взносам снижены до 14 %. На эти льготы могут рассчитывать организации с годовой выручкой менее 1 млрд рублей и прибылью до 300 млн рублей.
Резиденты ИНТЦ взаимодействуют не только между собой, но и помогают готовить специалистов для высокотехнологичных отраслей. В Университете «Сириус» «Нейроиконика» разработала для студентов образовательный модуль «Айтрекинг в нейрокогнитивных процессах». Теоретическая часть знакомит с историей изучения когнитивной сферы человека, анатомией и физиологией, современными методами ее регистрации и оценки. Практическая же часть позволяет им пройти весь путь исследования — от постановки задачи до обработки и интерпретации данных.
«Университет „Сириус“ — это уникальное образовательное учреждение! В стенах молодого вуза собраны ученые с мировым именем и высокотехнологичные компании, являющиеся лидерами в своих областях. Парк научного оборудования без преувеличения можно назвать самым современным. Он открывает сотрудникам, индустриальным партнерам и студентам потрясающие возможности», — констатирует Константин Шелепин.
Университет «Сириус», по словам ученого, в отличие от многих даже именитых вузов, открыт новым технологиям. Здесь берут все самое современное и актуальное и внедряют в образовательный процесс.
