Проекты

Светящаяся лампочка от мысли, или Исследование электрической активности головного мозга человека

Работа призёра открытой городской научно-практической конференции «Курчатовский проект − от знаний к практике, от практики к результату» в секции «Поиск» среди работ учащихся 10−11 классов

Направление работы: Биоинженерия
Авторы работы: ГБОУ Школа №2030
Предметы: Физика, Биология, Информатика
Классы: 10 класс
Мероприятия: Открытая городская научно-практическая конференция «Курчатовский проект − от знаний к практике, от практики к результату» 17 апреля 2019 года

Актуальность работы

Выявление связи между сигналами мозга и регистрируемым сигналом с поверхности коры головного мозга является актуальным подходом для создания интерфейсов взаимодействия мозга и компьютера, например, устройств для взаимодействия и общения с парализованными людьми. Я считаю, что моя работа очень актуальна, так как учёные уже многие десятилетия пытаются соединить человеческий мозг с компьютером и разработать систему, которая поможет человеку управлять объектами силой мысли для создания нейроинтерфейсов, и в последнее время в этом направлении начали появляться очевидные успехи.

Гипотеза

Существует зависимость между процессами, происходящими в головном мозге человека и электрическим сигналом, записанным с поверхности коры головного мозга.

Цель

Установить закономерность между процессами, происходящими в головном мозге, и электрическими сигналами, возникающими в коре головного мозга, используя электроэнцефалограмму.

Задачи

1) Изучить функции и строение головного мозга, провести анализ современных физических методов регистрации активности головного мозга.

2) Снять электроэнцефалограмму и провести анализ сигналов головного мозга.

3) Создать алгоритм, который позволит выявить связь между процессами в головном мозге и электрическим сигналом.

Описание работы

В работе исследуется активность нервных клеток головного мозга. Работа нейронов сопровождается образованием электрического тока. Электрическую активность мозга возможно записать с помощью электроэнцефалографа. Анализ электроэнцефалограмм позволяет судить о процессах, происходящих в каждый момент времени.

Впоследствии для большего удобства в использовании мы создавали собственное устройство, которое было проще в использовании и имело больше функций по сравнению с электроэнцефалографической шапкой.

Результаты

Мы создали устройство, способное считывать сигнал с коры головного мозга, обрабатывать его и передавать на компьютер.

В дальнейшем компьютерная программа расшифровывает сигнал, и мы можем зажигать лампочку силой мысли.

Оснащение и оборудование, использованное в работе

1) Шприц для ввода специального геля в пространство между кожей головы и электродом для уменьшения электрического сопротивления контакта;

2) Гель;

3) Bluetooth-приёмник для приёма сигнала на компьютере;

4) Ключ для запуска программы для работы с оборудованием;

5) Bluetooth-передатчик с усилителем электрических сигналов, полученных с электродов;

6) Электроэнцефалографическая шапочка с электродами.

Награды/достижения

-

Сотрудничество с вузом при создании работы

НИЦ Курчатовский институт.

Перспективы развития результатов работы

В дальнейшем, используя свою разработку, мы можем создать устройство, которое будет помогать людям с ограниченными возможностями взаимодействовать с окружающим миром.

Особое мнение

«Курчатовский проект помогает ученикам уже в школе знакомиться с работой учёных и получать предпрофессиональные компетенции, которые будут востребованы будущими работодателями»