Научные школы Планета обезьян
Университет ИТМО сотрудничает с лабораторией физиологии зрения Института физиологии им. И.П. Павлова РАН. Одна из областей совместных исследований – виртуальная реальность. Корреспондент газеты выяснил, как медицина связана с компьютерным пространством и почему для экскурсии по исследовательскому центру нужно запастись угощением.
Проведение сотрудником лаборатории опыта с участием макаки-резуса
Первым директором созданного в 1925 году института был Иван Петрович Павлов. Вот уже почти 90 лет там исследуют механизмы поведения живых существ. Благодаря техническому прогрессу у ученых появилось множество путей для изучения реакции органов чувств, в частности глаз, на раздражители. Возможность создавать и проектировать любое изображение позволяет определить влияние визуальных образов на разные участки мозга.
Одно из подразделений института – лаборатория физиологии зрения. Там занимаются проблемами восприятия изображений, физиологической оптикой, нейроиконикой. В качестве подопытных выступают макаки-резусы. К зверям отношение более чем бережное, а эксперименты просто требуют от них небольшой физической или умственной нагрузки. Обезьяны, правда, оказались не слишком гостеприимны. Некоторые забились в угол клетки, и только угощение заставило их вылезти.
Один из главных вопросов, решаемых в институте, – процесс обучения животных. Обезьяны тренируются распознавать картинки. В одном из опытов макаке требуется вовремя попасть лапкой в цветной кружок на сенсорном экране. Такими методами удается выяснить, насколько животное способно понять и выполнить поставленную задачу. Ученые пытаются научить обезьян реагировать на визуальную информацию. Это входит в область науки нейроиконики, стоящей на стыке физиологии, информатики и оптики. Сам термин возник в данной лаборатории.
С нейроиконикой связано еще одно направление – картирование мозга методами МРТ. Это позволяет диагностировать заболевания на начальной стадии, когда грубые анатомические изменения еще не проявились.
На людях также ставятся эксперименты: с этой целью одно из помещений выделено под проведение электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Она позволяет установить, как работают те или иные зоны мозга и как происходит взаимодействие между ними.
Не все подопытные хотят оставаться за решеткой
В перспективах института – тесное сотрудничество с нашим вузом. В Университете ИТМО уже создан совместный с международной лабораторией по виртуальной реальности проект. Его главная задача – практическое применение исследований. «Кому-то может показаться, что эта идея не нова, ведь виртуальная реальность для многих уже стала частью быта. Однако согласованных с нервной системой опытов пока не проводилось. Сейчас на то, чтобы адаптировать то или иное устройство под человека, например дисплей, уходит много времени. Наша цель – согласование технических приборов с работой мозга и двигательной системой человека», – рассказал профессор Юрий Евгеньевич Шелепин.
В одном из помещений расположена большая ЖК-панель и беговая дорожка. Это также один из вариантов системы виртуальной реальности. Человек в специальном шлеме с датчиками видит на экране дорогу, и ему кажется, что он бежит по ней. На его пути появляются дорожные знаки и препятствия, и испытуемый должен на них как-то реагировать. Например, ученые ставят задачу попасть на определенную улицу, ориентируясь по появляющимся указателям.
«При этом мы регистрируем движения глаз, показания ЭЭГ, сердечные ритмы, следим за поведением человека. Это имеет большое научное значение. Такая установка будет расположена в Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова, еще одну поместят в Университете ИТМО. Похожие системы активно используются и сейчас, но в основном для отдыха. Технологии таковы, что подобный тренажер может собрать любой желающий. Это позволит студентам заниматься и в лаборатории, и дома», – поясняет Юрий Евгеньевич.
У студентов нашего университета также будет возможность обучения в аспирантуре на базе института. Поскольку виртуальная реальность – одна из наиболее развивающихся областей, лабораторию ждет большое будущее. Уже скоро исследования, проведенные в ней, помогут людям избавиться от вредных привычек, фобий, стресса и просто сделают жизнь удобнее и спокойнее.